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《交通安全虚拟实验软件研制与开发--毕业论文》是华北科技学院的一份毕业设计(论文),共37页。本文主要研究了交通安全虚拟实验软件的研制与开发,旨在解决交通安全教学实验中存在的一系列问题。在绪论部分,论述了课题背景以及意义,研究内容及目的,设计整体方案概述和总体设计过程。在虚拟现实技术概述部分,介绍了虚拟现实技术的简介,其组成以及特性,以及发展历史。该论文总结了虚拟现实技术在交通安全教学实验中的应用前景,为相关领域的研究提供了理论基础和实践指导。
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华北科技学院毕业设计(论文)
第 7 页 共 37 页
虚拟现实技术并不发达,但是它的发展速度相对来说也是比较快的。我相信在今后的几
年时间里,我国的虚拟现实技术会快速发展,变得更加成熟。
现如今,虚拟现实技术的应用范围广泛,它使人们从以前与计算机之间古板、枯燥、
传统的交流方式变为人机之间更加灵活、方便的交流方式,改变了人们的传统思维方式,
使得人们的生活方式和工作方式发生了很大的变化。本设计的主要目的是通过虚拟实验
这个平台来进行交通安全的实验来研究交通事故的发生原因从而减少交通事故的发生。
具有以下几点研究意义:
通过交通安全虚拟实验平台来多方面了解事故发生原因,减少了财政压力,同时也
保障了实验人员的安全,以期减少交通事故的发生。
虚拟现实技术能够引起相关技术和手段的重大变革,利用虚拟现实技术来进行科学
方面的研究,能够有效地提高工作效率,降低实验人员的危险程度,减小了工作难度,
可以改进科学研究的训练与决策方式。
虚拟现实技术的发展能够促进理论与技术的进步,为了实现虚拟现实系统的建立,
需要依赖于计算机等硬件设施以及其他技术的最新成果,但是,相关软件与理论也会随
着其发展而高速发展。
对于我个人而言,进行此次设计首先能够夯实专业知识,本设计将用到计算机仿真
技术等专业知识;其次,能够丰富我的新技术知识,虚拟现实技术对于我而言是一个全
新的研究领域,而且 3DMAX 和 VRP 软件是虚拟仿真的两款软件,具有很大的研究价值
和开发空间;最后,本设计最后将制作出实物作品,所以通过此设计过程,可以提高自
身的动手实践能力。为以后工作打下坚实的专业基础。
1.2 研究内容及目的
交通安全虚拟实验软件研制与开发是在安全虚拟的实验环境里基于仿真和虚拟现
实等技术进行交通安全方面的实验研究,其目的是在安全环境下研究交通安全事故的发
生原因以减少汽车事故的发生。之前的汽车碰撞实验的安全性研究主要是利用反复不断
地进行实验的方法,汽车结构的性能、实验人员的安全保护问题与实验过程中的不可控
因素主要是依靠传统经验和试验手段,而且实验过程中还有许多不可控因素,这就使研
究周期大大延长,而且实验过程中需要投入大量的人力、物力和财力,而且即便如此,
得到的结果也不一定是理想的结果。
近年来,经济的发展越来越快,人们的生活水平也逐渐提高,现如今越来愈多的家
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交通安全虚拟实验软件研制与开发
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庭有了自己的私家车,然而随之而来的很多安全问题也日趋突出,道路交通安全事故频
繁发生,越来愈多的家庭因为事故而发生变故,给整个社会带来了很多负面的影响。虽
然有些交通事故是属于不可避免的,但是汽车生产厂商最初在设计制造车辆的时候,尽
最大可能地增加车辆被动安全性能,以保证汽车在碰撞时,能够很好地保护驾驶舱内成
员及车内乘员使其不受到伤害或者减轻车内乘员所受的伤害。近年来,车辆生产厂商升
级汽车性能,加强了汽车产品的被动安全性能,使得现在交通事故对人的伤害在逐渐减
少。
总之,利用计算机仿真软件模拟出真实实验环境并设计制作实验是一种完全不一样
的实验手段,能够真实地展现出实验对象的具体操作过程,检验学生对 PLC 编程的掌握
能力,能够有效地提高学生的实际 PLC 编程能力,除此之外还可以使实验内容更新添加
变得更加方便,减少另外购买实验设备的费用,同时也有效地保证实验操作过程中实验
人员的安全性,丰富学生的实践经验,有效提高了现在高校的 PLC 教学质量,使学生更
好地提高理论学习和实际动手两方面的能力,因此可以在设置 PLC 课程的各工科院校中
推广虚拟实验
。
1.3 设计整体方案概述
本设计采用 3D Studio Max 建模软件和 VRP(Virtual Reality Platform )虚拟现实平台软
件二者相互配合使用来完成基于 PLC 控制的汽车侧碰实验和汽车追尾实验。3D Studio
Max 建模软件完成建模和基础动画设置以后,导入 VRP 仿真平台,在 VRP 平台中进行编
辑,编辑完成后方可进行实验,本虚拟实验具有如下特点:
(1)本设计采用 3ds Max 和 VRP 软件对真实物体进行模拟仿真,以使汽车设备、
交通灯以及汽车碰撞达到相对逼真的效果。
(2)3ds Max 和 VRP 两款软件都是可以建立三维模型,这样就可以使实验人员从
不同的角度观察到实验效果,与二维模型相比,它具有更好的视觉效果。
(3)这几款软件都是通过鼠标的点击功能操作按钮来进行的,这就使得实验操作
过程简单明了。如鼠标点击“汽车启动”按钮可实现汽车的启动操作,过程明确,易于清
楚观看。
(4)设计所包含的实验操作过程具有步骤性,若操作步骤错误,实验将无法完成。
例如:在进行汽车侧碰实验时,若汽车处于 STOP 状态模式时,那么此时进行汽车碰撞
操作将无法实现,当汽车处于启动状态模式时,即可实现接下来的汽车碰撞操作。
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