虚拟现实技术在驾驶员培训中的应用

虚拟现实技术在驾驶员培训中的应用【摘要】虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。[1]在实际条件和环境因素不符合我们的要求时，仿真系统可以利用计算机生成一种模拟环境，使用户身临其境，不用到达实际场地就可以获得一种如在其中的体验，是三维动态实景和实体行为的完美结合。【关键词】虚拟现实驾驶培训电子技术应用随着电子技术和计算机技术的不断发展，虚拟现实技术在许多领域都得到了广泛应用，在驾驶员的培训工作中也不例外。汽车驾驶模拟是一种利用仿真设备，使驾驶员能够正确地模拟驾驶动作，并在训练过程中获得实车驾驶感觉的培训方式。虚拟现实技术结合了传感器技术、计算机技术、三维实时动画技术以及人工智能技术等等先进的科学技术。[2]笔者将针对虚拟现实技术在驾驶员培训中的应用，对模拟技术进行相关探讨。一、虚拟现实技术在驾驶培训中的作用及意义虚拟现实技术应用于汽车驾驶模拟训练系统中，就是通过计算机技术的运用，在驾驶员的操作过程中产生汽车行驶过程中的虚拟视景，包括汽车路况、音响效果以及运动仿真等等，使驾驶学员随着技术的应用，能全身心沉浸到电子设备虚拟出的驾驶环境中，并享受实车驾驶的感觉。[3]利用虚拟现实技术实现汽车驾驶的虚拟训练，驾驶员可以对汽车的驾驶过程进行体验，并在安全性高的情况下认识和学习现实世界中的汽车驾驶。基于虚拟现实技术的汽车驾驶模拟训练系统不仅提高了练习和训练的效率，极大地提高了系统的主动性、交互性和沉浸感等性能，同时安全性高，节约资源，保护环境，使学员处于近乎真实的驾驶环境的同时，使驾驶训练的教学效果得到改善。二、模拟现实技术防震功效的运用1、操纵仿真系统。汽车的驾驶训练使用的模拟仿真系统中，驾驶舱的各个部件、结构都与真实的车辆保持一致，并且动作范围和使用感都力求与实车接近。[4]如驾驶员在转动方向盘时，其体验感和实际的车辆并无差异，且方向盘还能实现自动回零；驾驶过程中，无论是踩油门、刹车还是离合器踏板，驾驶员体验的脚感都与实际操作无异；驾驶员对车内各仪表，包括油量、时速等等，显示都与实车没有差别。2、视景仿真。视景仿真包括行驶过程中的路面状况仿真以其它景物的仿真，如街景、障碍物等等。视景仿真利用的是计算机的图像技术以及3D技术，两种技术的结合生成了启辰行驶过程中驾驶员前后左右包括从后视镜里面看到的所有场景。只要是实际驾驶中会看到的景象，模拟现实技术都一一考虑到。在驾驶员培训中，模拟驾驶技术可以真实的将实际的道路情况得以还原，相比于真实的实地训练，模拟场地成本低廉、训练效果好。在道路设计中，驾驶员可以积极的对不同的路况作出反映。为了达到街景的逼真效果，不仅需要性能优良的计算机这类硬件设备的支持，属性技术、PS技术等等软件技术也应具备。[5]首先要建立起景物的三维模型，并在行驶操作过程中实时调控实景库中的景象数据，在利用显示模块生成三维实时景观3、运动仿真。在驾驶员的操作过程中，由于路况的不同和形式操作中的差异，车辆会发生颠簸或者左右摇摆的情况。针对以上实际体验，模拟现实技术也充分考虑到这一点。特通过对驾驶舱中的运动机构和控制系统进行模拟，实现在驾驶舱内能充分感受到由于道路不平整、汽车启动、突然加速、减速停车而引起的汽车抖动、前后摇晃或者颠簸。运动仿真大大提升了模拟技术的仿真性，使驾驶员随着驾驶时间的增长，能渐渐融入驾驶过程之中。三、虚拟驾驶训练的应用虚拟现实技术主要运用于对驾驶员的培训以及各汽车驾驶学校中。虚拟驾驶实现了利用现代设备对学员进行驾驶的虚拟训练，具有重大的经济效益以及社会效益。在训练之前，驾驶员通过对模拟驾驶仓之内的操作机构及各仪表进行熟悉，熟练打灯、方向盘操纵等等基本知识，从而克服自身的恐惧心理和紧张情绪；在训练之中，驾驶的模拟训练能使驾驶员正确地操纵方向盘，实现正确的倒车入库、加速减速、转弯、会车等等操作，取得良好的培训效果；在驾驶之后，虚拟现实技术可以对驾驶员本次的操作进行实施测评，以利于以后的改正和进步。结束语：虚拟现实技术使传统的人力培训被统一的自动化教学所取代，具有重大的经济效益和社会效益。虚拟现实技术不仅有利于驾驶员培训工作的规范化和科学化，同时节约了人力物力资源，避免了对生态环境的污染。随着科学的不断发展，虚拟现实技术在驾驶员培训中应实现更大规模的运用，发展前景良好。参考文献[1]刘志坚.浅谈汽车驾驶模拟器及其改进[J].科技资讯.2010（32）：12-13[2]汪泽建.推广汽车驾驶模拟器教学的必要性研究[J].消费导刊.2012（08）：34-35[3]刘志坚.浅谈汽车驾驶模拟器及其改进[J].科技资讯.2010（32）：21-22[4]果明明.汽车驾驶模拟器[J].电子科技导报.2012（06）：31-32[5]张明.高新技术下的汽车驾驶模拟器培训探讨[J].青春岁月.2013（12）：18-19