技术干货：1.视景仿真系统（1）视觉模拟系统驾驶模拟器

技术干货开头：

驾驶模拟器是能够真实模拟真实驾驶体验的系统设备。这怎么可能是现实的？也就是说，根据什么标准可以达到完美的模拟效果？别着急，慢慢往下看。

为了实现逼真的模拟，驾驶模拟器首先需要准确求解驾驶员的操作和汽车的运行状态，然后从视觉、声音、触觉、触觉等方面模拟汽车的驾驶过程。运动。实际情况反馈给驾驶员的感官。因此，驾驶模拟器应具备视觉显示系统、音效模拟系统、体感模拟系统、驾驶员操作设备等硬件结构。在软件方面，驾驶模拟器应具备更逼真的三维汽车模型、良好的场景细节显示、近乎真实的音质模拟和精确的汽车动力学模型等。

传统驾驶仿真系统的组成可以简单分为硬件系统和软件系统。软件主要包括车辆动力学仿真模型、虚拟现实沉浸环境软件部分、数据通信和数据存储。硬件部分主要包括驾驶舱（方向盘、换挡机构、油门、离合器、刹车踏板等）等人机交互设备，三自由度运动平台、六自由度运动平台等体感模拟设备。自由运动平台，以及主机等软件系统设备的载体。

以下是一些相关的设计原则：

1.视觉模拟系统

(1）视觉模拟系统

对于驾驶员来说最直观的驾驶模拟器是他所面对的显示屏。屏幕的实际规格和显示领域将直接影响驾驶员的驾驶保真度。这应该考虑到正常情况下的正常视野。正常人静态视野垂直方向约130°（水平线以上60°，水平线以下70°），最佳视线距离水平线±10°，约120°在水平方向。模拟器的视野要覆盖这个最佳范围，同时要屏蔽模拟场景外的不动物体。

(2）触觉模拟系统

创建尽可能多的环境声音，以增加驾驶员的沉浸感。而且需要注意的是，声音一定要和场景同步，这样才能变得真实，或者场景和声音不同步，真的是提不出栩栩如生这个词。

(3）驾驶设备模拟系统

行车设备是人类听觉感知行车环境最直观的设备，也是驾驶员与虚拟场景交互的主要方式。所有驾驶设备都应尽可能真实，包括座椅位置、可调节性、踏板位置。开放等，以尽可能提高模拟真实性。

(4）运动模拟系统

许多专业人士在试用驾驶模拟器时会出现晕船头痛，但他们通常不会晕船。这是由于模拟器传输的感觉信号中的错误。使用成熟的运动模拟系统减少这些不必要的麻烦。

2.体感模拟运动平台

驾驶模拟器的运动平台可以有多种方式。根据模拟器自由度的个数，可定义为三自由度、四自由度、五自由度、六自由度、八自由度的驾驶模拟器。

大部分运动平台通过多根驱动杆的转换来完成平台的姿态和位置变换，驱动源大多为电动和液压。气压等。根据实际情况和需要选择不同的电源。

对于运动平台，需要根据载荷大小、动载荷和斥力大小以及实际使用要求确定平台及其联接件的材质和规格，再进一步确定驱动器类型和驱动器部件的规格。算是完成了模拟器台架的初步搭建。

3.对应的控制算法

由于车辆实际行驶范围大，姿态过于复杂，运动平台的自由度和运动空间有限，无法完整再现车辆行驶状态，为驾驶员提供感知的运动。为了解决这一矛盾，需要利用人类感知系统的缺陷真实模拟开车，引入一种特殊的控制算法，使运动平台能够在有限的运动空间内模拟更多的运动。控制算法的组成和参数决定了它的性能，具体的组成和参数需要根据虚拟场景要求和人的感知原理来确定。更重要的是，人作为驾驶模拟器保真度评价的唯一主体，也应该被列出来。进入算法优化过程。为此，一个完整的控制算法开发过程应分为以下几个步骤：

１）根据虚拟场景确定控制算法的具体组成，根据经验值选择参数；

２）将人类感知阈值引入算法，进一步确定参数；

３）选择多个参数值不同的算法进行实验，让驾驶员完成一系列的驾驶动作真实模拟开车，通过驾驶员对不同组算法的保真度评估，确定最优参数。