基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的汽車性能試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

　　下面以車輛的操縱穩(wěn)定性閉環(huán)試驗(yàn)中的單移線試驗(yàn)為例進(jìn)行說(shuō)明，利用ADAMS/Car,作者建立了某汽車的數(shù)字化模型,并根據(jù)單移線試驗(yàn)方法（如軌跡、速度等）設(shè)計(jì)了控制文件，在車輛動(dòng)力學(xué)仿真過(guò)程中，該文件控制車輛使其沿著規(guī)定的路線行駛，然后從仿真分析結(jié)果中提取操縱穩(wěn)定性的主要特征參數(shù)（如方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度，側(cè)傾角和側(cè)向加速度等）的數(shù)據(jù)，配合單移線試驗(yàn)的場(chǎng)景來(lái)動(dòng)態(tài)觀察車輛本身以及參數(shù)的變化。為使用戶精確的知道汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的具體參數(shù)變化，增加了虛擬儀表的功能，利用虛擬儀表來(lái)配合虛擬場(chǎng)景，動(dòng)態(tài)顯示汽車在仿真過(guò)程中各個(gè)參數(shù)的變化。為更加逼真的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的沉浸感，開(kāi)發(fā)了雙視口的立體場(chǎng)景顯示效果，通過(guò)AGC--ViewerG立體觀測(cè)系統(tǒng)，可沉浸在虛擬的試驗(yàn)場(chǎng)景中，感覺(jué)、體驗(yàn)試驗(yàn)過(guò)程。圖2為動(dòng)力學(xué)仿真分析結(jié)果（速度為 100km/h），圖3為虛擬單移線試驗(yàn)過(guò)程中的仿真場(chǎng)景與虛擬儀表變化。

(a) 側(cè)偏位移變化

(b)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度、側(cè)向加速度的變化

圖2 單移線試驗(yàn)主要參數(shù)的變化軌跡

圖3 虛擬單移線試驗(yàn)過(guò)程中的仿真場(chǎng)景與虛擬儀表變化

　　4、小結(jié)

　　隨著虛擬樣機(jī)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，在汽車的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究方面取的了很大的發(fā)展。采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件獲取車輛性能參數(shù)，虛擬實(shí)現(xiàn)車輛性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，可完全實(shí)現(xiàn) “室內(nèi)虛擬試驗(yàn)”，是未來(lái)虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展，通過(guò)連接一些控制設(shè)備，與虛擬場(chǎng)景相結(jié)合，可使用戶感覺(jué)到汽車的振動(dòng)、側(cè)偏、側(cè)傾等運(yùn)動(dòng)，可以把人的主觀感受加入到評(píng)價(jià)車輛性能中來(lái)，具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。隨著計(jì)算機(jī)、圖像技術(shù)、傳感器等技術(shù)的發(fā)展，汽車虛擬試驗(yàn)技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 汪成為,高文,王行仁.靈境(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)的理論、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,1996.
　　[2] 楊寶民,朱一寧編著.分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,2000.
　　[3] 王樹(shù)鳳，余群，車輛虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2002，33（3），4-7.
　　[4] 熊堅(jiān),曾紀(jì)國(guó),宋健，汽車操縱穩(wěn)定性虛擬仿真的研究.汽車工程,2002,24(5):430-433.