汽车虚拟驾驶模拟器在驾驶员培训、人机工程研究、汽车产品开发等领域有着广泛的应用,可以模拟车辆行驶过程中的各种空间姿态,如颠簸、撞车、转弯和失重等运动感觉,具有再现性好、安全性能高等特点。Unity3D具有的友好的开发界面、强大的物理仿真模块、逼真的实时渲染等功能,为虚拟驾驶研究提供了便利的条件。本文提出了“基于Unity3D的驾驶模拟系统的开发与应用”这一课题,并对此课题进行较为深入的研究。本文基于一种四自由度驾驶模拟器的结构设计方案,利用Unity3D引擎开发了一款视景仿真系统,最终实现了操控系统、视景仿真系统、执行系统三大系统的集成和设备通信,并对该虚拟驾驶系统进行实验验证。本文设计的驾驶模拟器控制方便、通用性强,有广阔的应用前景。本文利用3DsMax三维建模软件建立车辆、道路、山体、树木、房屋等实体模型;再利用Unity3D将建立好的实体模型进行有序的搭建,形成虚拟场景,分析并简化动力学模型,对车辆的模型的动力学仿真提供理论基础,通过脚本程序实现碰撞检测、键盘响应、视点切换、天气变换等功能,建立真实感较强的虚拟驾驶视景仿真程序;再次,视景仿真系统通过接收操控系统的输入信号,对车辆模型进行驾驶控制,并将车辆模型的实时位姿信息通过解算得到电机的脉冲量,使得驾驶模拟器的动平台的位姿与车辆模型的位姿保持一致;最后,通过对虚拟驾驶系统进行实验仿真,验证了视景系统的仿真效果以及虚拟驾驶系统的实时性等。本课题的研究成果对于汽车虚拟驾驶具有重要的实际意义和应用价值。