虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来发展非常迅速的一项高级计算机技术。虚拟现实技术具有交互性、沉浸性和想象性三大主要特点,在工业、军事、医疗、教育等很多领域都有广泛的应用。 本文的研究主要为将虚拟现实技术应用于汽车试验中,从而形成虚拟的汽车试验系统。传统的汽车试验具有周期长、投资大、风险大等缺点。因此,本文依托西华大学科研启动基金项目,在汽车动力学模型的基础上结合VR技术建立了一套桌面虚拟现实试验系统(Desktop VR System)。利用VR便捷的可视化技术以及人—机交互的功能,直观、方便地模拟汽车在不同条件下的运动状念,进行汽车虚拟试验,为汽车产品的开发、定型和性能分析提供了新的平台和方法。虽然虚拟试验当前还不能完全代替实车试验,但是它与传统的道路试验相比,具有节省资金、无危险、可重复和易于理解的优点,不仅可以进行整车性能分析,还可以对其子系统的性能进行评价。因此,进行基于VR的汽车虚拟试验具有重要的理论意义和现实意义。 本文包含以下研究内容: (1)建立桌面虚拟现实系统。该系统能够顺利地进行汽车虚拟试验,可以实现良好的人一机交互,能够保证系统运行的实时性和试验过程的逼真性。 (2)建立汽车动力学模型。结合实际情况,建立了8自由度汽车整车模型,同时也建立了发动机模型、轮胎模型等一系列相关的子模型,并且应用MATLAB/Simulink对各模型进行搭建和仿真分析。 (3)建立汽车虚拟试验场景。应用虚拟现实模型语言(VRML),建立了虚拟试验场景,包括虚拟汽车模型、虚拟路面模型以及树木、建筑物等参照物。 (4)实现人—机交互功能,进行汽车虚拟试验并且实现对试验过程的回放。人—机交互的实现使操作者可以操纵虚拟场景里面的虚拟汽车,增强逼真性,