亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        汽車視野二維角度坐標(biāo)法的二次開發(fā)及應(yīng)用

        2018-03-07 02:17:27姚樹寅王洋馮斌張健冉云飛
        汽車技術(shù) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:方位角視野角度

        姚樹寅 王洋 馮斌 張健 冉云飛

        (1.中國(guó)重型汽車集團(tuán)技術(shù)發(fā)展中心,濟(jì)南 250102;2.重慶長(zhǎng)安汽車工程研究總院,重慶 401120;3.西安雙特智能傳動(dòng)有限公司,西安 710119;4.弗吉亞(重慶)汽車部件系統(tǒng)有限公司,重慶 401122)

        1 前言

        視野分析和校核是汽車研發(fā)過程中的重要工作。隨著三維設(shè)計(jì)軟件的廣泛應(yīng)用,通過3D數(shù)據(jù)可以立體直觀地進(jìn)行駕駛員視野的相關(guān)分析,這也是目前普遍采用的方法。這種方式立體、形象、準(zhǔn)確度高,但作圖過程較為復(fù)雜,由于大量3D數(shù)據(jù)的存在,生成的線條在一定程度上干擾視覺,表達(dá)略顯凌亂。而理論上,如果不考慮光線眩目或亮度不足等外部影響,在視線可及距離內(nèi),目標(biāo)物是否方便可見通常只與其所處的視線角度及其所占據(jù)的視角大小有關(guān)。McIsaac,E.J.等在1995年就提出了一種二維角度坐標(biāo)圖[1]的表達(dá)方法。

        二維角度坐標(biāo)圖能夠包含大量的視野信息,只需2個(gè)角度參數(shù)即可表達(dá)目標(biāo)點(diǎn),與3D數(shù)據(jù)分析相比,在表達(dá)上更加簡(jiǎn)潔直觀。但到目前,其研究和應(yīng)用較少,原因包括:生成二維角度坐標(biāo)圖需進(jìn)行大量數(shù)據(jù)換算,如無合適的方法,將非常繁瑣耗時(shí);利用3D數(shù)據(jù)可直接實(shí)現(xiàn)各種視野分析,視野分析通常只針對(duì)某一局部開展,也就不需要生成完整的二維角度坐標(biāo)圖。本文嘗試開發(fā)了二維角度坐標(biāo)圖的快速生成程序,并對(duì)其應(yīng)用可行性進(jìn)行了探討。

        2 二維角度坐標(biāo)法

        McIsaac,E.J.等提出,人的視野可理解為如圖1所示模型[2]。人處在以人眼為中心的球體內(nèi)部,目標(biāo)點(diǎn)分布在球面上,人通過眼睛及頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)找到目標(biāo)點(diǎn)。這樣,以眼點(diǎn)(球心)為參考,連接每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的視線都可以通過水平方位角和縱向舉升角來表示,從而將三維直角點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為二維角度坐標(biāo),簡(jiǎn)化問題。

        圖1 二維角度坐標(biāo)法視野模型

        需要注意的是,該模型是建立在視野分析校核只與角度有關(guān)的基礎(chǔ)上的,因?yàn)榉轿唤呛团e升角只能確定視線的方向,并不能完全確定目標(biāo)點(diǎn)位置。這是與實(shí)際情況相符的:對(duì)于方位角和舉升角相同,與眼點(diǎn)距離不同的目標(biāo)點(diǎn),人只能觀察到近處的目標(biāo)點(diǎn),而較遠(yuǎn)的目標(biāo)點(diǎn)則會(huì)被遮擋。

        同樣,在進(jìn)行人機(jī)布置和視野分析時(shí),特別是直接視野分析時(shí),通常只需分析目標(biāo)物是否在舒適視角區(qū)域內(nèi)、是否被遮擋等,只需確定視線方向即可進(jìn)行,因此,通過方位角和舉升角可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視野的分析。

        二維角度坐標(biāo)圖中包含著大量的視野信息,但其生成過程需要大量的數(shù)據(jù)計(jì)算。因此,開發(fā)二維角度坐標(biāo)圖的自動(dòng)生成程序,對(duì)視野分析非常有利,對(duì)于二維角度坐標(biāo)法的應(yīng)用和推廣也具有積極意義。

        3 二維角度坐標(biāo)圖自動(dòng)生成程序開發(fā)分析

        3.1 輸入條件

        程序的核心功能是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)變換。方程未知的曲線無法進(jìn)行坐標(biāo)變換,因此需將待變換的曲線進(jìn)行點(diǎn)化處理:在曲線上提取足夠的點(diǎn),利用這些點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)變換。

        同時(shí),完成坐標(biāo)變換需要參考點(diǎn),視野分析的參考點(diǎn)一般是眼點(diǎn)。因此,輸入條件需要包含眼點(diǎn)及待轉(zhuǎn)換的目標(biāo)點(diǎn)或曲線。

        3.2 變換規(guī)則

        為保持與乘用車規(guī)定坐標(biāo)系[3]和駕駛員習(xí)慣一致,規(guī)定從眼點(diǎn)沿車輛X軸負(fù)方向作射線,其方位角、舉升角均為零,其右側(cè)目標(biāo)的方位角為正,左側(cè)目標(biāo)的方位角為負(fù),其上方目標(biāo)的舉升角為正,下方目標(biāo)的舉升角為負(fù)。

        在三維直角坐標(biāo)系中,設(shè)眼點(diǎn)E1的坐標(biāo)為(x1,y1,z1),目標(biāo)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(xP,yP,zP)。令x=xP-x1、y=yP-y1、z=zP-z1,則P相對(duì)于E1的坐標(biāo)為(x,y,z)。則方位角θ、舉升角Φ分別為:

        3.3 輸出結(jié)果

        坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的直接結(jié)果為二維坐標(biāo)點(diǎn),將這些點(diǎn)連接成曲線,就完成了對(duì)輸入曲線的變換。

        4 程序代碼

        根據(jù)上述分析結(jié)果,本文采用CATIA V5R21作為設(shè)計(jì)工具,以VB6.0作為開發(fā)工具完成程序開發(fā)。

        下面對(duì)程序部分核心代碼進(jìn)行說明,本文省去了部分對(duì)象的定義語句,保留了功能代碼。

        4.1 調(diào)用CATIA程序

        首先調(diào)用CATIA程序,并將CATIA當(dāng)前活動(dòng)文檔的part文件定義為工作對(duì)象[4]。

        4.2 提取輸入條件

        采取的輸入方式是選擇輸入,這種方法便于控制輸入對(duì)象。

        4.3 將選擇的對(duì)象加入列表

        將上節(jié)中選擇的對(duì)象加入List1,以便循環(huán)引用。

        4.4 將選中的線點(diǎn)化

        將List1中的線點(diǎn)化,每條線上提取大量點(diǎn)以便將輸入的線進(jìn)行坐標(biāo)變換。

        4.5 坐標(biāo)變換

        根據(jù)前文對(duì)目標(biāo)點(diǎn)和眼點(diǎn)等的坐標(biāo)設(shè)定及推導(dǎo)的變換規(guī)則,將上面提取的點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)變換。

        4.6 新建點(diǎn)

        按變換后的坐標(biāo)值新建點(diǎn)。

        4.7 連結(jié)曲線

        將坐標(biāo)變換后的點(diǎn)連結(jié)成曲線,就得到了曲線的二維角度坐標(biāo)圖。

        4.8 更改曲線屬性

        為便于區(qū)分最終結(jié)果,可以將曲線的部分屬性進(jìn)行調(diào)整。

        4.9 生成程序

        在VB程序界面,引用CATIA資源庫,將代碼進(jìn)行打包生成程序,得到的程序界面如圖2所示。

        圖2 程序界面

        5 程序運(yùn)行及結(jié)果討論

        5.1 程序運(yùn)行步驟

        a.運(yùn)行CATIA軟件,打開存儲(chǔ)待轉(zhuǎn)換曲線的文件。本文以輸入圖3所示的各邊界曲線為例。

        圖3 待轉(zhuǎn)換的特征曲線示意

        b.運(yùn)行二維角度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序,并將相關(guān)參數(shù)輸入程序界面。需指出的是:每條輸入線上點(diǎn)的數(shù)目會(huì)影響最終得到的曲線,點(diǎn)的數(shù)目越多,轉(zhuǎn)換得到的曲線越精確。

        c.在CATIA程序界面選擇需轉(zhuǎn)換的曲線,程序自動(dòng)開始運(yùn)算。

        d.程序自動(dòng)完成運(yùn)算,生成的二維角度坐標(biāo)圖結(jié)果見圖4。

        圖4 轉(zhuǎn)換結(jié)果

        5.2 結(jié)果驗(yàn)證

        為檢驗(yàn)這種方法的準(zhǔn)確性,從3D圖中任取一點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果如圖5所示。由圖5可知,3D圖和二維角度坐標(biāo)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的方位角和舉升角測(cè)量結(jié)果相同,表明這種轉(zhuǎn)換方式是正確的。

        5.3 結(jié)果分析

        從轉(zhuǎn)換得到的二維角度坐標(biāo)圖(圖4)中,還可以得到以下結(jié)論:

        a.二維角度坐標(biāo)圖能夠直觀地區(qū)分單眼視野、雙眼視野以及雙單眼視野[5]。對(duì)分析單眼盲區(qū)、雙眼盲區(qū)(如A柱障礙角、組合儀表可視性)等非常方便。

        圖6所示為按照SAE1050中規(guī)定的方法和利用二維角度坐標(biāo)圖獲得的左A柱障礙角的分析結(jié)果,兩種方法分析結(jié)論一致,但后者的表達(dá)更加直觀,并能分別測(cè)得該位置左、右眼點(diǎn)的左A柱單目障礙角。

        b.二維角度坐標(biāo)圖直接地表達(dá)出各特征所占據(jù)的視角大小,并評(píng)價(jià)其可視性。

        圖5 曲線上任意點(diǎn)的方位角和舉升角結(jié)果對(duì)比

        圖6 左A柱障礙角的分析結(jié)果對(duì)比

        在圖4中,可以直接估讀出組合儀表在左眼視野中所占據(jù)的視野角度范圍:方位角約-15°~20°,舉升角約-25°~-15°。

        圖7所示為以3D數(shù)據(jù)方法和利用二維角度坐標(biāo)圖測(cè)得的組合儀表可視性分析結(jié)果。其中,θL為左側(cè)方位角;θR為右側(cè)方位角;ФT為上方舉升角;ФD為下方舉升角。估讀得到的結(jié)果與兩種方法分析得到的結(jié)果一致,但在二維角度坐標(biāo)圖中可以直接測(cè)量得到,過程大大簡(jiǎn)化。

        圖7 左眼點(diǎn)組合儀表視野分析結(jié)果對(duì)比

        c.二維角度坐標(biāo)圖反映了距離對(duì)視角大小的影響。如對(duì)稱布置的左、右前門玻璃,由于與眼點(diǎn)的距離不同,在視野中所占據(jù)的視角范圍也不相同。

        5.4 二維角度坐標(biāo)圖的其他作用

        二維角度坐標(biāo)圖能夠幫助理解不同因素對(duì)視野的影響。不同人體及其位置的眼點(diǎn)視野角度如圖8所示,它清晰地反映了人體位置和高度對(duì)視野的影響:對(duì)于同一人體,座椅前端位置前方視野更好,但組合儀表等內(nèi)部視野舒適性不如座椅后端;對(duì)于同一位置的不同人體,高百分位人體的下視野優(yōu)于低百分位人體,上視野和組合儀表等內(nèi)部視野較低百分位人體差。二維角度坐標(biāo)圖反映的這些信息,對(duì)于理解和輔助視野設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。

        圖8 不同人體及其位置的眼點(diǎn)視野角度

        6 結(jié)束語

        二維角度坐標(biāo)圖包含大量的視野信息,為汽車視野分析提供了除3D數(shù)據(jù)方法外的另一種選擇,且分析更為簡(jiǎn)便,在表達(dá)上更為直觀。二維角度坐標(biāo)圖的自動(dòng)計(jì)算和生成,省去了繁瑣的操作過程,便于二維角度坐標(biāo)圖的應(yīng)用。

        [1]McIsaac EJ,BhiseVD.Automotive Field of View Analy?sis Using Polar Plots[C]//International Congress&Ex?position.1995.

        [2]Bhise V D.汽車設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

        [3]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員.汽車駕駛員前方視野要求及測(cè)量方法:GB 11562—2014[S].2014.

        [4[胡挺,吳立軍.CATIA二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

        [5]Society of Automotive Engineers.Describing and Mea?suring the Driver's Field of View:J1050[S].2003.

        猜你喜歡
        方位角視野角度
        神奇的角度
        探究無線電方位在無線電領(lǐng)航教學(xué)中的作用和意義
        卷宗(2021年2期)2021-03-09 07:57:24
        居· 視野
        中華民居(2020年3期)2020-07-24 01:48:04
        近地磁尾方位角流期間的場(chǎng)向電流增強(qiáng)
        一個(gè)涉及角度和的幾何不等式鏈的改進(jìn)
        角度不同
        37°女人(2017年8期)2017-08-12 11:20:48
        人啊
        滇池(2017年7期)2017-07-18 19:32:42
        向量?jī)?nèi)外積在直線坐標(biāo)方位角反算中的應(yīng)用研究
        河南科技(2015年18期)2015-11-25 08:50:14
        視野
        科學(xué)家(2015年2期)2015-04-09 02:46:46
        真相
        讀者(2014年18期)2014-05-14 11:40:56
        亚洲一区亚洲二区视频在线| 久久久久久九九99精品| 精品国产偷窥一区二区| 国产乱色精品成人免费视频| av色综合网站| 国产噜噜亚洲av一二三区| 91在线视频在线视频| 无码一区二区三区亚洲人妻| 456亚洲人成影视在线观看| 国产美女久久久亚洲综合| 一二三区亚洲av偷拍| 爆乳熟妇一区二区三区霸乳| 在线综合网| 人妻色中文字幕免费视频| 爆操丝袜美女在线观看| 亚洲欧美一区二区三区在线| 久久久久欧洲AV成人无码国产 | 日韩精品极品视频在线免费| 国产高清在线视频一区二区三区| 亚洲av日韩av天堂一区二区三区| 亚洲自拍另类欧美综合| 国产盗摄一区二区三区av| 国产av熟女一区二区三区| 少妇人妻偷人精品视蜜桃| 爆乳无码AV国内| 沐浴偷拍一区二区视频| 国产日产综合| 欧美a级在线现免费观看| 丰满熟女人妻一区二区三区| 亚洲欧美日韩综合一区二区| 日本三级欧美三级人妇视频 | 亚洲精品98中文字幕| 中国丰满人妻videoshd| 97久久精品人人妻人人| 日本一区二区午夜视频| 成 人色 网 站 欧美大片在线观看| 又色又污又爽又黄的网站| 一区二区三无码| 国产桃色一区二区三区| 男女车车的车车网站w98免费| 亚洲AV无码专区国产H小说|