原標(biāo)題：無人駕?！摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬駕駛教學(xué)培訓(xùn)中的應(yīng)用的先行者

無人駕駛艙模擬圖

眾所周知，現(xiàn)在社會(huì)進(jìn)步的原動(dòng)力來源于人們對(duì)于效率不斷提升的需求，比如人們對(duì)現(xiàn)代的交通工具的要求是更快、更便捷、更高效、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)。在這些要求的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)于未來趨勢(shì)有著敏銳嗅覺的商人、科技工作者、極客等不斷創(chuàng)造和改進(jìn)著一切影響著人們生活的工具。

自從人們創(chuàng)造了汽車，伴隨汽車而生的駕駛培訓(xùn)便成為了人們生活中必不可缺的一個(gè)技能學(xué)習(xí)模塊。而伴隨著駕駛培訓(xùn)行業(yè)的不斷發(fā)展，模擬駕駛培訓(xùn)的教學(xué)方式也應(yīng)運(yùn)而生了。

模擬駕駛培訓(xùn)從最原始的機(jī)械模擬到現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)模擬，是社會(huì)技術(shù)發(fā)展的必然。對(duì)于新技術(shù)改造傳統(tǒng)行業(yè)的虛擬駕駛讓體驗(yàn)者在一個(gè)虛擬的駕駛環(huán)境中，感受到接近真實(shí)效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗(yàn)。模擬駕駛培訓(xùn)具有經(jīng)濟(jì)、逼真、節(jié)能、安全，不受時(shí)間、氣候、場(chǎng)地的限制，駕駛訓(xùn)練效率高、培訓(xùn)周期短等優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬駕駛培訓(xùn)利用現(xiàn)代高科技手段有：三維圖像即時(shí)生成技術(shù)、汽車動(dòng)力學(xué)仿真物理系統(tǒng)、大視場(chǎng)顯示技術(shù)（如多屛顯示）、N自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)（一般為三或六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)）、用戶輸入硬件系統(tǒng)、立體聲音響、中控系統(tǒng)等，讓體驗(yàn)者在一個(gè)虛擬的駕駛環(huán)境中，感受到接近真實(shí)效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛早些年由于技術(shù)復(fù)雜度高，造價(jià)昂貴，虛擬駕駛技術(shù)還一直停留在實(shí)驗(yàn)室，隨著軟件技術(shù)的提高和硬件技術(shù)的普及，最近幾年，虛擬駕駛技術(shù)已經(jīng)被越來越多的人所接受，逐漸進(jìn)入到了實(shí)際的駕駛培訓(xùn)當(dāng)中。

無人駕校研發(fā)的無人駕駛艙所應(yīng)用的模擬駕駛培訓(xùn)技術(shù)是基于全沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，我們所應(yīng)用和二次開發(fā)的技術(shù)有：一、汽車駕駛模擬器視景系統(tǒng)的開發(fā),對(duì)虛擬場(chǎng)景中的建模技術(shù)進(jìn)行了研究。首先根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)場(chǎng)景建模工具作出了選擇,采用VC++和OpenGVS構(gòu)建了仿真開發(fā)平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上確定了系統(tǒng)的整體開發(fā)方案。使得我們的無人駕駛艙教學(xué)平臺(tái)具備了完全模擬真車的視場(chǎng)和視界；同時(shí),針對(duì)實(shí)時(shí)仿真的特點(diǎn),提出了場(chǎng)景模型建立和組織過程中應(yīng)該遵循的原則。對(duì)場(chǎng)景中主要模型的建立過程也做了自己的二次建模開發(fā)。我們?cè)趫?chǎng)景建模過程中,運(yùn)用了一系列先進(jìn)的建模技術(shù)如LOD技術(shù)、紋理映射技術(shù)、實(shí)例技術(shù),在實(shí)現(xiàn)逼真視覺效果的同時(shí),減少了系統(tǒng)資源耗費(fèi),提高了系統(tǒng)的運(yùn)行性能。二、汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立也是汽車駕駛模擬器視景系統(tǒng)開發(fā)中的一個(gè)重要的組成部分，根據(jù)汽車運(yùn)行理論知識(shí),在對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)過程中的受力狀況作出分析之后,建立了汽車的動(dòng)力學(xué)模型,并運(yùn)用數(shù)值算法對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了分析。三、采用OpenGVS對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行了驅(qū)動(dòng),對(duì)仿真程序開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)如場(chǎng)景導(dǎo)入、攝像機(jī)跟隨、碰撞檢測(cè)等進(jìn)行了測(cè)試，并在所開發(fā)的視景仿真系統(tǒng)中,對(duì)建模技術(shù)和方法已經(jīng)獲得了成功的應(yīng)用,兼顧了實(shí)時(shí)仿真中的沉浸性、實(shí)時(shí)性和交互性要求,取得了較好的仿真效果。

無人駕駛艙實(shí)景圖

簡(jiǎn)單來說無人駕駛艙是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于汽車駕駛仿真系統(tǒng)中，就是通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真，使駕駛員沉浸到虛擬駕駛環(huán)境中，并有非常接近實(shí)車駕駛的感覺，駕駛員根據(jù)虛擬駕駛環(huán)境提供的視覺、聽覺、觸覺感受，構(gòu)想其駕駛動(dòng)作，操縱無人駕駛艙中的操縱機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)根據(jù)駕駛員的操作狀態(tài)，實(shí)時(shí)地改變汽車在虛擬環(huán)境中的狀態(tài)，其過程的不斷循環(huán)，構(gòu)成駕駛員—虛擬駕駛環(huán)境之間的交互作用，實(shí)現(xiàn)了汽車的虛擬駕駛，從而體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界中的汽車駕駛。

我們研發(fā)的無人駕駛艙汽車駕駛模擬系統(tǒng)能使學(xué)員快速掌握駕駛理論知識(shí)和基本操作技能，使學(xué)員的駕駛座艙既可以獨(dú)立使用，也可以通過數(shù)據(jù)通信單元與電腦控制中心配合使用。座艙單獨(dú)使用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)汽車駕駛教學(xué)與訓(xùn)練功能，與電腦控制中心配合使用時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)由汽車駕駛教學(xué)與考試、駕駛訓(xùn)練與考核、操控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析。駕駛模擬系統(tǒng)可以節(jié)省訓(xùn)練場(chǎng)地和上路訓(xùn)練時(shí)間，降低油耗和車耗，并減少學(xué)員實(shí)車訓(xùn)練時(shí)的交通事故。汽車駕駛基礎(chǔ)知識(shí)、交通法規(guī)常識(shí)教學(xué)可以做到科學(xué)化、規(guī)范化；它能為學(xué)員提供仿真度很高的汽車駕駛模擬訓(xùn)練環(huán)境，對(duì)駕駛員的綜合素質(zhì)進(jìn)行培訓(xùn)；能對(duì)學(xué)員學(xué)習(xí)和操作訓(xùn)練情況進(jìn)行考試考核。

無人駕駛艙學(xué)員

我們認(rèn)為技術(shù)的發(fā)展和迭代是伴隨因?yàn)槿藗兊男枨蠛推谕o人駕校正是看到了人們對(duì)于駕駛培訓(xùn)行業(yè)中存在的種種弊端和痛點(diǎn)，有針對(duì)性的提出了相應(yīng)的改進(jìn)對(duì)策，無論從產(chǎn)品的技術(shù)水平還是整體教學(xué)的設(shè)計(jì)對(duì)于傳統(tǒng)駕培行業(yè)的弊端都是做到了有的放矢。作為駕培行業(yè)的先行者和創(chuàng)新者，我們的愿景是：“科技改變生活，讓天下沒有難考的駕照！”

誠(chéng)然任何一個(gè)產(chǎn)品、一個(gè)行業(yè)的誕生和發(fā)展都伴隨著質(zhì)疑，模擬駕駛培訓(xùn)也不可能跨域這個(gè)階段，作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬駕駛教學(xué)培訓(xùn)中應(yīng)用的先行者，無人駕校以推動(dòng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展、傳播模擬駕駛培訓(xùn)方式為理念，在這條道路上會(huì)越走越遠(yuǎn)、越走越扎實(shí)、越走越精彩！

無人駕校LOGO

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