駕駛模擬系統中高速公路虛擬實境場景開發之研究

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姓名

周松瑞(Song-Rui Zhei ) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程研究所

論文名稱

駕駛模擬系統中高速公路虛擬實境場景開發之研究

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摘要(中)

本研究針對在高速公路可能遇到之駕駛環境，分成公路、時間、天候、周圍景物、車流、駕駛者車輛等幾個部份作VRML場景上的開發，並希望能達到依使用者設定，彈性變更各種駕駛環境，讓使用者可依需要，建構自己所需的駕駛情境，以符合所須，目的在於強化駕駛模擬系統的視覺效果，使單一場景能做最有效的利用，並使操作者能真正融入虛擬實境技術所創造的環境中。
在碰撞偵測方面，則針對不同之碰撞物體，使用不同的碰撞偵測技術，可分為兩部份即駕駛者車輛對車流的碰撞偵測與駕駛者車輛對場景中不可侵入部份的碰撞偵測，其目的在於減少使用同樣碰撞偵測技術所造成處理上的麻煩。

關鍵字(中)

★ 場景
★ 虛擬實境
★ 駕駛模擬系統
★ 高速公路

關鍵字(英)

論文目次

總目錄
摘要……………………………………………………………..I
誌謝…………………………………………………………….II
總目錄………………………………………………………...III
圖目錄………………………………………………………..VII
表目錄…………………………………………………..……XI
第一章　緒論………………………………………………………….1
1.1 研究動機與目的…………...…………………………………...1
1.2 研究方法…………………...…………………………………...2
1.3 文獻回顧………………………………………………………..3
1.3.1 相關論文…………………………………………………3
1.3.2 相關網站…………………………………………………5
1.3.3 模擬器技術……………………………………………..8
1.4 論文架構……………...………………………….……………11
第二章　虛擬實境(VR)與VRML…………………...…………...12
2.1 VR簡介…………………………...……………………………12
2.2 VR的應用…………………………...…………...…………….13
2.3虛擬實境系統的分類………………..…………………………15
2.4 VR軟硬體系統………………………………...………………18
2.4.1 VR軟體系統…………………...………………………..18
2.4.2 VR硬體系統………………………...…………………..19
2.5 虛擬實境模型語言…………………...…………….…………21
2.5.1 VRML的技術演進……………………………………...22
2.5.2 VRML未來技術的發展方向…………………………...25
2.5.3 VRML編輯軟體…………………………………….…..26
2.5.4 VRML瀏覽器………………………………………..….28
第三章　駕駛模擬系統之架構…………………………………...29
3.1駕駛模擬系統的硬體……………………………..……………29
3.1.1方向盤以及油門、煞車踏板………..………….………..30
3.1.2虛擬影像顯示系統……………………….……..………30
3.1.3資料擷取系統…………………………….……..………30
3.1.4虛擬實境電腦………………………………….………..31
3.2駕駛模擬系統的軟體……………..……………………………31
3.3模擬系統功能與規格…….……………………….……………33
3.4駕駛模擬系統操作步驟……………………...…….…………..34
第四章　高速公路虛擬實境場景之開發………………….…...38
4.1開發工具………………………..………………………………39
4.2公路場景…………………………..……………………………40
4.2.1公路場景之設計………………………………………..41
4.2.2公路場景規格…………………………………………..44
4.2.3公路場景之製作………………………………………..45
4.3時間與天候………………..……...………………….…………54
4.4周圍景物……………………….………….……………………57
4.4.1路燈………………..…………………………….………59
4.4.2路面…………………..………………………………….60
4.4.3路樹……………………..…………...…………………..61
4.4.3.1路樹數量多寡……………………….………….61
4.4.3.2路樹種類………………………………………..62
4.4.4路邊標誌…………………....…………………….……..62
4.4.4.1標誌的種類與目的……………………………..62
4.3.4.2更換標誌…………………………………..……63
4.4.5門架式標誌、號誌………………...……..………………63
4.5車流……………………………………………………………..63
4.5.1車流沿第三車道行走……………...……………………64
4.5.2車流有無………………………..…...………………..…66
4.5.3車流車速快慢………………….…..……………………66
4.5.4車輛間隔……………………….………………………..66
4.5.5車種選擇……………………….…………..……………66
4.6駕駛者本身車輛……………………….……….………………67
4.7虛擬實景場景之校正……………….………………………….68
第五章　VRML場景中的碰撞偵測………………...…………...76
5.1關於在VRML中移動與轉動的行為…………….……………77
5.2 VRML中駕駛者車輛的控制………….………………………81
5.3碰撞偵測技術……………………………….………………….83
5.3.1 駕駛者車輛對車流之碰撞偵測………………..……..83
5.3.2 駕駛者車輛對場景中不可侵入部份之碰撞偵測……85
第六章結論與未來發展建議…………………………………….87
6.1 結論………………..…………………………………………...87
6.2 未來發展建議……………………………..……..…………….88
參考文獻……………………………………….……………………...90

參考文獻

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33.董宇新, ”網路虛擬組裝之研究” , 國立中央大學機械工程研究所, 碩士論文, 民國89年。

指導教授

黃俊仁(Jiun-ren Hwang)

審核日期

2001-7-19

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