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摘要：目前，虚拟现实技术已广泛应用于汽车行业之中，汽车虚拟驾驶培训系统逐步成为虚拟驾驶领域的重要研究方向。该文基于Unity3D开发引擎开发一个面向于无驾驶经验者的驾驶培训系统。前期结合多媒体技术和3D建模技术制作环境素材，其次利用Unity3D实现训练场景的搭建，最终编写C#、JavaScript脚该语言实现其多样化的交互功能。虚拟驾驶培训系统的开发不仅可以让用户体验到近似真实的视、听感受，还具有节能、安全、高效的驾驶训练效果，具有一定的应用价值以及广阔的市场发展空间。
关键词：虚拟驾驶；驾驶培训；三维模型 ；Unity3D
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0088-03
Research and Development of Vehicle Virtual Driving Training System
DONG Chun-xia， SI Zhan-jun
（School of Packaging and Printing Works， Tianjin University of science and technology， Tianjin 300222， China）
Abstract： At present， virtual reality technology has been widely used in the automotive industry， automobile virtual driving training system has gradually became an important research direction in the field of virtual driving. In this paper， a driving training system was developed for non-driving experience based on Unity3D development engine. Firstly， the environment material was produced by multimedia technology and 3D modeling technology. Secondly， the training scene was set up by Unity3D software. Finally， the diversified interactive function of the system was realized through the preparation of C#， JavaScript scripting language. The development of virtual driving training system not only allows users to experience the visual and auditory perception， but also has the effect of energy saving， safe and efficient driving training. This research has a certain application value and broad market development space.
Key words： Virtual driving ；Driving-training ；3D modeling ；Unity3D
1 简介
虚拟驾驶训练系统是虚拟现实、计算机成像和其他现代高科技技术的组合[1]。在虚拟驾驶环境中，用户体验贴近驾驶的真实体验。用户和虚拟驾驶环境相互作用，实现汽车驾驶的虚拟训练[2]。随着计算机技术的飞速发展，驾驶模拟系统得到了极大的发展，仿真精度和逼真度也不断提高，推动了虚拟驾驶系统的不断优化，并将有一个很好的前景。
2 虚拟驾驶培训系统的优势
1）标准化教学方法。由于教练员和地区的不同，在教学上会有差异，缺乏统一的教学管理模式。虚拟驾驶培训系统可以遵循专家的统一教学[3]。如果学生使用它来练习，他们将能够掌握正确的驾驶姿势，锻炼身体的协调和操作的连续性。
2）缩短的培训周期和提高的培训效率。据研究，实体车训练的平均时间利用率在初始阶段为10-20%，中期为30-40%，后期为50%。在保证相同的训练效果的前提下，虚拟驾驶训练系统可以减少30%的训练时间[4]，提高了教学的速度和安全性。
3）热情高。虚拟驾驶训练系统对学习有积极的影响，可以提高用户的学习积极性，同时有助于减少用户在操作实体车时的压力。
4）低成本、节能环保。与实体车相比，仿真培训可以减少汽油的使用以及各种类型的成本，有利于达到环保节能的目的[5]。
3 设计思路
该系统的目标受众是缺乏驾驶经验但要学习驾驶技能的人。本系统使用PhotoShop、Audio、3D Studio Max和Unity3D完成制作，在微软系统平台上发布，输入设备为键盘和鼠标，输出设备为显示器和音频设备。
3.1 设计原理
1）具备友好的人机交互和用户体验。
让驾驶用户在模拟驾驶器中浸入式地体验模拟驾驶的行为，沉浸在计算机创造出的模拟三维环境之中，还原模拟实车驾驶的完美体验，即要满足虚拟现实的“3I”特征：沉浸感、交互性和构想性。
2）确保模拟系统在PC机上运行的流畅性。
在计算机性能可以承受的范围内尽可能地提高驾驶环境的仿真程度，优化场景渲染特征、简化算法机制、提高显示速度和质量。
关键词：虚拟驾驶；驾驶培训；三维模型 ；Unity3D
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0088-03
Research and Development of Vehicle Virtual Driving Training System
DONG Chun-xia， SI Zhan-jun
（School of Packaging and Printing Works， Tianjin University of science and technology， Tianjin 300222， China）
Abstract： At present， virtual reality technology has been widely used in the automotive industry， automobile virtual driving training system has gradually became an important research direction in the field of virtual driving. In this paper， a driving training system was developed for non-driving experience based on Unity3D development engine. Firstly， the environment material was produced by multimedia technology and 3D modeling technology. Secondly， the training scene was set up by Unity3D software. Finally， the diversified interactive function of the system was realized through the preparation of C#， JavaScript scripting language. The development of virtual driving training system not only allows users to experience the visual and auditory perception， but also has the effect of energy saving， safe and efficient driving training. This research has a certain application value and broad market development space.
Key words： Virtual driving ；Driving-training ；3D modeling ；Unity3D
1 简介
虚拟驾驶训练系统是虚拟现实、计算机成像和其他现代高科技技术的组合[1]。在虚拟驾驶环境中，用户体验贴近驾驶的真实体验。用户和虚拟驾驶环境相互作用，实现汽车驾驶的虚拟训练[2]。随着计算机技术的飞速发展，驾驶模拟系统得到了极大的发展，仿真精度和逼真度也不断提高，推动了虚拟驾驶系统的不断优化，并将有一个很好的前景。
2 虚拟驾驶培训系统的优势
1）标准化教学方法。由于教练员和地区的不同，在教学上会有差异，缺乏统一的教学管理模式。虚拟驾驶培训系统可以遵循专家的统一教学[3]。如果学生使用它来练习，他们将能够掌握正确的驾驶姿势，锻炼身体的协调和操作的连续性。
2）缩短的培训周期和提高的培训效率。据研究，实体车训练的平均时间利用率在初始阶段为10-20%，中期为30-40%，后期为50%。在保证相同的训练效果的前提下，虚拟驾驶训练系统可以减少30%的训练时间[4]，提高了教学的速度和安全性。
3）热情高。虚拟驾驶训练系统对学习有积极的影响，可以提高用户的学习积极性，同时有助于减少用户在操作实体车时的压力。
4）低成本、节能环保。与实体车相比，仿真培训可以减少汽油的使用以及各种类型的成本，有利于达到环保节能的目的[5]。
3 设计思路
该系统的目标受众是缺乏驾驶经验但要学习驾驶技能的人。本系统使用PhotoShop、Audio、3D Studio Max和Unity3D完成制作，在微软系统平台上发布，输入设备为键盘和鼠标，输出设备为显示器和音频设备。
3.1 设计原理
1）具备友好的人机交互和用户体验。
让驾驶用户在模拟驾驶器中浸入式地体验模拟驾驶的行为，沉浸在计算机创造出的模拟三维环境之中，还原模拟实车驾驶的完美体验，即要满足虚拟现实的“3I”特征：沉浸感、交互性和构想性。
2）确保模拟系统在PC机上运行的流畅性。
在计算机性能可以承受的范围内尽可能地提高驾驶环境的仿真程度，优化场景渲染特征、简化算法机制、提高显示速度和质量。