虛擬現實技術在駕駛員培訓中的應用

劉佳

【摘要】 虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。[1]在實際條件和環境因素不符合我們的要求時，仿真系統可以利用計算機生成一種模擬環境，使用戶身臨其境，不用到達實際場地就可以獲得一種如在其中的體驗，是三維動態實景和實體行為的完美結合。

【關鍵詞】 虛擬現實 駕駛培訓 電子技術 應用

隨著電子技術和計算機技術的不斷發展，虛擬現實技術在許多領域都得到了廣泛應用，在駕駛員的培訓工作中也不例外。汽車駕駛模擬是一種利用仿真設備，使駕駛員能夠正確地模擬駕駛動作，并在訓練過程中獲得實車駕駛感覺的培訓方式。虛擬現實技術結合了傳感器技術、計算機技術、三維實時動畫技術以及人工智能技術等等先進的科學技術。[2]筆者將針對虛擬現實技術在駕駛員培訓中的應用，對模擬技術進行相關探討。

一、虛擬現實技術在駕駛培訓中的作用及意義

虛擬現實技術應用于汽車駕駛模擬訓練系統中，就是通過計算機技術的運用，在駕駛員的操作過程中產生汽車行駛過程中的虛擬視景，包括汽車路況、音響效果以及運動仿真等等，使駕駛學員隨著技術的應用，能全身心沉浸到電子設備虛擬出的駕駛環境中，并享受實車駕駛的感覺。[3]

利用虛擬現實技術實現汽車駕駛的虛擬訓練，駕駛員可以對汽車的駕駛過程進行體驗，并在安全性高的情況下認識和學習現實世界中的汽車駕駛。基于虛擬現實技術的汽車駕駛模擬訓練系統不僅提高了練習和訓練的效率，極大地提高了系統的主動性、交互性和沉浸感等性能，同時安全性高，節約資源，保護環境，使學員處于近乎真實的駕駛環境的同時，使駕駛訓練的教學效果得到改善。

二、模擬現實技術防震功效的運用

1、操縱仿真系統。汽車的駕駛訓練使用的模擬仿真系統中，駕駛艙的各個部件、結構都與真實的車輛保持一致，并且動作范圍和使用感都力求與實車接近。[4]如駕駛員在轉動方向盤時，其體驗感和實際的車輛并無差異，且方向盤還能實現自動回零；駕駛過程中，無論是踩油門、剎車還是離合器踏板，駕駛員體驗的腳感都與實際操作無異；駕駛員對車內各儀表，包括油量、時速等等，顯示都與實車沒有差別。

2、視景仿真。視景仿真包括行駛過程中的路面狀況仿真以其它景物的仿真，如街景、障礙物等等。視景仿真利用的是計算機的圖像技術以及3D技術，兩種技術的結合生成了啟辰行駛過程中駕駛員前后左右包括從后視鏡里面看到的所有場景。只要是實際駕駛中會看到的景象，模擬現實技術都一一考慮到。

在駕駛員培訓中，模擬駕駛技術可以真實的將實際的道路情況得以還原，相比于真實的實地訓練，模擬場地成本低廉、訓練效果好。在道路設計中，駕駛員可以積極的對不同的路況作出反映。為了達到街景的逼真效果，不僅需要性能優良的計算機這類硬件設備的支持，屬性技術、PS技術等等軟件技術也應具備。[5]首先要建立起景物的三維模型，并在行駛操作過程中實時調控實景庫中的景象數據，在利用顯示模塊生成三維實時景觀

3、運動仿真。在駕駛員的操作過程中，由于路況的不同和形式操作中的差異，車輛會發生顛簸或者左右搖擺的情況。針對以上實際體驗，模擬現實技術也充分考慮到這一點。特通過對駕駛艙中的運動機構和控制系統進行模擬，實現在駕駛艙內能充分感受到由于道路不平整、汽車啟動、突然加速、減速停車而引起的汽車抖動、前后搖晃或者顛簸。運動仿真大大提升了模擬技術的仿真性，使駕駛員隨著駕駛時間的增長，能漸漸融入駕駛過程之中。

三、虛擬駕駛訓練的應用

虛擬現實技術主要運用于對駕駛員的培訓以及各汽車駕駛學校中。虛擬駕駛實現了利用現代設備對學員進行駕駛的虛擬訓練，具有重大的經濟效益以及社會效益。

在訓練之前，駕駛員通過對模擬駕駛倉之內的操作機構及各儀表進行熟悉，熟練打燈、方向盤操縱等等基本知識，從而克服自身的恐懼心理和緊張情緒；在訓練之中，駕駛的模擬訓練能使駕駛員正確地操縱方向盤，實現正確的倒車入庫、加速減速、轉彎、會車等等操作，取得良好的培訓效果；在駕駛之后，虛擬現實技術可以對駕駛員本次的操作進行實施測評，以利于以后的改正和進步。

結束語：虛擬現實技術使傳統的人力培訓被統一的自動化教學所取代，具有重大的經濟效益和社會效益。虛擬現實技術不僅有利于駕駛員培訓工作的規范化和科學化，同時節約了人力物力資源，避免了對生態環境的污染。隨著科學的不斷發展，虛擬現實技術在駕駛員培訓中應實現更大規模的運用，發展前景良好。

參 考 文 獻

[1] 劉志堅.淺談汽車駕駛模擬器及其改進[J]. 科技資訊. 2010（32） ：12-13

[2] 汪澤建.推廣汽車駕駛模擬器教學的必要性研究[J]. 消費導刊. 2012（08） ：34-35

[3] 劉志堅.淺談汽車駕駛模擬器及其改進[J]. 科技資訊. 2010（32） ：21-22

[4] 果明明.汽車駕駛模擬器[J]. 電子科技導報. 2012（06） ：31-32

[5] 張明.高新技術下的汽車駕駛模擬器培訓探討[J]. 青春歲月. 2013（12）：18-19