付風(fēng)華

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠創(chuàng)造或者是模擬和現(xiàn)實非常相似的虛擬世界，是計算機仿真系統(tǒng)中重要的一項技術(shù)。虛擬現(xiàn)實即使在汽車的駕駛體驗中，能夠?qū)W(xué)車的學(xué)員進(jìn)行擬生態(tài)的培訓(xùn)，能夠?qū)?nèi)部汽車零件和設(shè)備、外界聲音以及視野進(jìn)行模擬，還能夠進(jìn)行先進(jìn)自動糾正系統(tǒng)，能夠極大的提升學(xué)員的學(xué)車興趣以及駕駛的樂趣。本文虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車駕駛體驗中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)汽車駕駛體驗應(yīng)用和技術(shù)

伴隨著工業(yè)革命的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早已融入到人們?nèi)粘５姆椒矫婷?，?jīng)過不斷的開發(fā)利用，計算機仿真技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，漸漸的出現(xiàn)了一個全新的名詞，“VR”（虛擬現(xiàn)實），虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，通過高科技和專業(yè)理論上的知識，建立起比較逼真的駕車駕駛體驗環(huán)境，不僅能夠有效的緩解駕校的壓力，也能夠減少學(xué)員在駕校的練車時間，節(jié)省資源，從而達(dá)到讓學(xué)員快速接受汽車駕駛的實操技術(shù)和理論水平。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念與發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機仿真系統(tǒng)的發(fā)展方向，是通過計算機技術(shù)，融合仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)，傳感技術(shù)和人機接口技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合，生成一種多源信息和三維動態(tài)動畫的現(xiàn)實模擬，形成視覺、行為、感覺交叉性的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是讓無數(shù)年輕人追捧和無數(shù)科學(xué)研究者為之癡迷的技術(shù)，擁有著四個階段的發(fā)展歷程，歷史也非常的悠久。對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)來說，第一個階段是聲形動態(tài)模擬，這是蘊含著虛擬與現(xiàn)實模擬思想的第一個階段，這個階段早在1963年就被提出了;第二階段是虛擬現(xiàn)實思想的萌芽階段，人們開始有意識的探索虛擬現(xiàn)實技術(shù)的可能性;第三個階段是虛擬現(xiàn)實的概念的形成和基礎(chǔ)理論知識的建立;第四階段就是對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用，現(xiàn)階段人們對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較完善，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)插上騰飛的翅膀。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的原理和意義

嚴(yán)格來說，虛擬技術(shù)就是計算機的高級技術(shù)，與其他計算機技術(shù)不同的是，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅包括計算機仿真技術(shù)，也幾乎囊括了現(xiàn)實中所有的環(huán)境以及對環(huán)境的感知能力，包括最基本的視覺感知和運動感知，還包括聽覺感知和觸覺感知，實現(xiàn)對預(yù)想的環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)實化的模擬。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的目的就是身臨其境，達(dá)到人們的大腦無法區(qū)分現(xiàn)實和虛擬的地步，但以現(xiàn)階段而言，這幾乎是不可能完成的任務(wù)。目前所使用的虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備主要分為兩大類，一類是借助于外部的硬件進(jìn)行輔助計算，另一種是通過內(nèi)置的硬件獨立完成工作。借助外部的硬件進(jìn)行運算和工作的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，需要連接超高頻率和超高運算能力的計算機才能進(jìn)行工作，比較常用的是Oculus Rift和HTC Vive。相對來說，依托內(nèi)部硬件進(jìn)行運算的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，擁有較強的獨立性，不需要其他外在硬件或者軟件的輔助運行，有著很多的便利性。但是此類的設(shè)備涉及到三維計算機圖形和廣角立體現(xiàn)實技術(shù)，也涉及到計算機視覺技術(shù)和仿真技術(shù)，追蹤技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)、語音的傳輸技術(shù)，是多種領(lǐng)域的結(jié)合。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)比較貼近人們的日常生活，能夠協(xié)助人們完成很多高難度的工作，并且，快的生活節(jié)奏、大的工作壓力使人們在生活中會感到煩悶和暴躁。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)是專門為人們大腦設(shè)計的一種技術(shù)，能夠提供虛擬現(xiàn)實的感知，解決人們的現(xiàn)實壓力和空虛的精神世界。虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)在仿真領(lǐng)域、教學(xué)領(lǐng)域、模擬領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展和完善，已經(jīng)漸漸滲透到人們的生活。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車駕駛體驗中的應(yīng)用

（1）培訓(xùn)教育

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已經(jīng)作為一種常見的交通出行方式，普及到千家萬戶。所以越來越多的人們要練習(xí)駕駛汽車的技術(shù)，但是由于培訓(xùn)的學(xué)員過多，導(dǎo)致在培訓(xùn)的場地和資源上都有著很大的壓力，場地和資源的緊張導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)時間較少，也就會造成學(xué)員在培訓(xùn)的過程中，僅僅處于會開車的境界，沒有掌握牢固的汽車駕駛技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以通過環(huán)境的真實模擬，培養(yǎng)學(xué)員對駕駛汽車整體的協(xié)調(diào)能力，也能夠培養(yǎng)學(xué)員對汽車整體的把控能力。通過對外界環(huán)境的視覺沖擊和路況的模擬，提升學(xué)員在汽車駕駛中敏銳的辨別能力和對緊急情況的處理能力。不僅解決了學(xué)員學(xué)車技術(shù)的問題，也能夠鞏固學(xué)員汽車駕駛體驗的技術(shù)。

（2）內(nèi)部設(shè)備的模擬

虛擬現(xiàn)實技術(shù)有著強大的視覺技術(shù)和觸覺反饋的技術(shù)，在使用的過程中，能夠?qū)ζ嚨姆较虮P和油門，剎車和離合進(jìn)行觸覺的一個反饋。這樣能夠使學(xué)員對汽車駕駛的環(huán)境進(jìn)行模擬，不僅沒有場地的困擾，也能夠滿足新手在模擬駕駛中的對私人空間的滿足感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，不僅節(jié)省了大量的練習(xí)時間，也不會受到錯綜復(fù)雜的交通擁堵帶來的影響。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過界面程序指令的輸入，將電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后進(jìn)行識別，實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合。

（3）外界環(huán)境的模擬

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)囕v行駛過程中的環(huán)境進(jìn)行模擬，并精準(zhǔn)的傳遞給駕駛?cè)?，帶來現(xiàn)實的感知力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對外界環(huán)境的模擬風(fēng)雨雷電準(zhǔn)確天氣的變化，也能模擬外界車輛和駕駛?cè)藛T車輛的運行情況，也能對路況和紅綠燈的變化情況進(jìn)行模擬。并且虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以通過聲音傳導(dǎo)技術(shù)與汽車的設(shè)備進(jìn)行連接，能夠給駕駛?cè)吮普娴钠囻{駛體驗環(huán)境，非?？简烋{駛員的應(yīng)急處理能力。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠給駕駛位帶來新型的三維建模技術(shù)，將紅綠燈的分布和過往的車輛建模，加強駕駛?cè)藛T對汽車駕駛的體驗。

（4）渲染技術(shù)與事故的模擬

在汽車駕駛中，將路況以及駕駛過程中周邊物體的移動真實的表達(dá)出來，是需要面對的重要問題，關(guān)系到汽車駕駛體驗的真實度。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠通過強大的渲染技術(shù)將實際的路況信息進(jìn)行真實的模擬，外界環(huán)境、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、界面系統(tǒng)，構(gòu)成一個完善的模擬系統(tǒng)，保證汽車駕駛員真實的駕駛體驗。除此之外虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車的駕駛體驗中表現(xiàn)出強烈的真實性，能夠通過粒子系統(tǒng)來對雨天進(jìn)行真實的模擬，還能夠模擬真實的車輛撞擊的情況，不管是車輛對撞還是障礙物和車輛的撞擊，都能夠模擬出真實的火藥氣味，使人們產(chǎn)生更加真實的感覺。

（5）自動糾正系統(tǒng)

自動糾正系統(tǒng)在現(xiàn)階段可以說是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車駕駛體驗中的巔峰應(yīng)用，自動糾正系統(tǒng)能夠在沒有教練輔導(dǎo)的情況下，就能夠本身的特點和優(yōu)勢，形成一整套標(biāo)準(zhǔn)完善的汽車駕駛評判標(biāo)準(zhǔn)，并且對駕駛者的操作進(jìn)行評判和打分，實時傳送到顯示界面生，對駕駛者進(jìn)行一對一的專業(yè)輔導(dǎo)，針對駕駛情況做出針對性的措施盡心改良，從而達(dá)到和真人教習(xí)一樣效果的駕駛目標(biāo)。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不足

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但是放在整體的行業(yè)中來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有著很多的發(fā)展障礙。首先，在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，需要進(jìn)入虛擬時間，但是迄今為止，各類虛擬現(xiàn)實設(shè)備仍然無法擺脫其他計算設(shè)備的限制，導(dǎo)致活動范圍非常有限，在移動上給駕駛者帶來很大的不便。除此之外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在模擬真實的自然環(huán)境時，還會給使用者帶來一定的疲勞感，使用不當(dāng)?shù)脑掃€會有惡心、眩暈感。這些虛擬現(xiàn)實技術(shù)的缺陷，造成了虛擬現(xiàn)實技術(shù)無法向全年齡階段人群普及，在一定程度上制約了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展。

五、結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為廣泛性、沒有局限的高新技術(shù)，其發(fā)展和創(chuàng)新的思想確是非常先進(jìn)的，尤其是在汽車駕駛體驗和汽車駕駛培訓(xùn)的領(lǐng)域方面，有著得天獨厚的條件。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用，突破了汽車駕駛對資源的浪費、環(huán)境的耗費，消除了駕駛者的疲勞感，創(chuàng)造了全新的人性化感官體驗。

參考文獻(xiàn)

[1]桑勇、劉剛、黃克正.“虛實”相結(jié)合的汽車模擬駕駛器的研發(fā)[J].山東交通學(xué)院學(xué)報，2006 （06）