付風(fēng)華

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)造或者是模擬和現(xiàn)實(shí)非常相似的虛擬世界，是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)中重要的一項(xiàng)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)即使在汽車的駕駛體驗(yàn)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(dòng)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(lè)趣。本文虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車駕駛體驗(yàn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)汽車駕駛體驗(yàn)應(yīng)用和技術(shù)

伴隨著工業(yè)革命的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(guò)不斷的開(kāi)發(fā)利用，計(jì)算機(jī)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(gè)全新的名詞，“VR”（虛擬現(xiàn)實(shí)），虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)高科技和專業(yè)理論上的知識(shí)，建立起比較逼真的駕車駕駛體驗(yàn)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(shí)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(shí)操技術(shù)和理論水平。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念與發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的發(fā)展方向，是通過(guò)計(jì)算機(jī)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(jī)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(dòng)態(tài)動(dòng)畫的現(xiàn)實(shí)模擬，形成視覺(jué)、行為、感覺(jué)交叉性的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是讓無(wú)數(shù)年輕人追捧和無(wú)數(shù)科學(xué)研究者為之癡迷的技術(shù)，擁有著四個(gè)階段的發(fā)展歷程，歷史也非常的悠久。對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)說(shuō)，第一個(gè)階段是聲形動(dòng)態(tài)模擬，這是蘊(yùn)含著虛擬與現(xiàn)實(shí)模擬思想的第一個(gè)階段，這個(gè)階段早在1963年就被提出了;第二階段是虛擬現(xiàn)實(shí)思想的萌芽階段，人們開(kāi)始有意識(shí)的探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的可能性;第三個(gè)階段是虛擬現(xiàn)實(shí)的概念的形成和基礎(chǔ)理論知識(shí)的建立;第四階段就是對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用，現(xiàn)階段人們對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)插上騰飛的翅膀。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理和意義

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，虛擬技術(shù)就是計(jì)算機(jī)的高級(jí)技術(shù)，與其他計(jì)算機(jī)技術(shù)不同的是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅包括計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，也幾乎囊括了現(xiàn)實(shí)中所有的環(huán)境以及對(duì)環(huán)境的感知能力，包括最基本的視覺(jué)感知和運(yùn)動(dòng)感知，還包括聽(tīng)覺(jué)感知和觸覺(jué)感知，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)想的環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)實(shí)化的模擬。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目的就是身臨其境，達(dá)到人們的大腦無(wú)法區(qū)分現(xiàn)實(shí)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(shí)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(jì)算，另一種是通過(guò)內(nèi)置的硬件獨(dú)立完成工作。借助外部的硬件進(jìn)行運(yùn)算和工作的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，需要連接超高頻率和超高運(yùn)算能力的計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行工作，比較常用的是Oculus Rift和HTC Vive。相對(duì)來(lái)說(shuō)，依托內(nèi)部硬件進(jìn)行運(yùn)算的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，擁有較強(qiáng)的獨(dú)立性，不需要其他外在硬件或者軟件的輔助運(yùn)行，有著很多的便利性。但是此類的設(shè)備涉及到三維計(jì)算機(jī)圖形和廣角立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)，也涉及到計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和仿真技術(shù)，追蹤技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)音的傳輸技術(shù)，是多種領(lǐng)域的結(jié)合。

虛擬現(xiàn)實(shí)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?cè)谏钪袝?huì)感到煩悶和暴躁。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是專門為人們大腦設(shè)計(jì)的一種技術(shù)，能夠提供虛擬現(xiàn)實(shí)的感知，解決人們的現(xiàn)實(shí)壓力和空虛的精神世界。虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)在汽車駕駛體驗(yàn)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(jiàn)的交通出行方式，普及到千家萬(wàn)戶。所以越來(lái)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(guò)多，導(dǎo)致在培訓(xùn)的場(chǎng)地和資源上都有著很大的壓力，場(chǎng)地和資源的緊張導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間較少，也就會(huì)造成學(xué)員在培訓(xùn)的過(guò)程中，僅僅處于會(huì)開(kāi)車的境界，沒(méi)有掌握牢固的汽車駕駛技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)環(huán)境的真實(shí)模擬，培養(yǎng)學(xué)員對(duì)駕駛汽車整體的協(xié)調(diào)能力，也能夠培養(yǎng)學(xué)員對(duì)汽車整體的把控能力。通過(guò)對(duì)外界環(huán)境的視覺(jué)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(duì)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(wèn)題，也能夠鞏固學(xué)員汽車駕駛體驗(yàn)的技術(shù)。

（2）內(nèi)部設(shè)備的模擬

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著強(qiáng)大的視覺(jué)技術(shù)和觸覺(jué)反饋的技術(shù)，在使用的過(guò)程中，能夠?qū)ζ嚨姆较虮P和油門，剎車和離合進(jìn)行觸覺(jué)的一個(gè)反饋。這樣能夠使學(xué)員對(duì)汽車駕駛的環(huán)境進(jìn)行模擬，不僅沒(méi)有場(chǎng)地的困擾，也能夠滿足新手在模擬駕駛中的對(duì)私人空間的滿足感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，不僅節(jié)省了大量的練習(xí)時(shí)間，也不會(huì)受到錯(cuò)綜復(fù)雜的交通擁堵帶來(lái)的影響。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)界面程序指令的輸入，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。

（3）外界環(huán)境的模擬

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)囕v行駛過(guò)程中的環(huán)境進(jìn)行模擬，并精準(zhǔn)的傳遞給駕駛?cè)?，帶?lái)現(xiàn)實(shí)的感知力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)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(yùn)行情況，也能對(duì)路況和紅綠燈的變化情況進(jìn)行模擬。并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)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(yàn)環(huán)境，非?？简?yàn)駕駛員的應(yīng)急處理能力。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠給駕駛位帶來(lái)新型的三維建模技術(shù)，將紅綠燈的分布和過(guò)往的車輛建模，加強(qiáng)駕駛?cè)藛T對(duì)汽車駕駛的體驗(yàn)。

（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(guò)程中周邊物體的移動(dòng)真實(shí)的表達(dá)出來(lái)，是需要面對(duì)的重要問(wèn)題，關(guān)系到汽車駕駛體驗(yàn)的真實(shí)度。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠通過(guò)強(qiáng)大的渲染技術(shù)將實(shí)際的路況信息進(jìn)行真實(shí)的模擬，外界環(huán)境、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、界面系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)完善的模擬系統(tǒng)，保證汽車駕駛員真實(shí)的駕駛體驗(yàn)。除此之外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車的駕駛體驗(yàn)中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的真實(shí)性，能夠通過(guò)粒子系統(tǒng)來(lái)對(duì)雨天進(jìn)行真實(shí)的模擬，還能夠模擬真實(shí)的車輛撞擊的情況，不管是車輛對(duì)撞還是障礙物和車輛的撞擊，都能夠模擬出真實(shí)的火藥氣味，使人們產(chǎn)生更加真實(shí)的感覺(jué)。

（5）自動(dòng)糾正系統(tǒng)

自動(dòng)糾正系統(tǒng)在現(xiàn)階段可以說(shuō)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車駕駛體驗(yàn)中的巔峰應(yīng)用，自動(dòng)糾正系統(tǒng)能夠在沒(méi)有教練輔導(dǎo)的情況下，就能夠本身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，形成一整套標(biāo)準(zhǔn)完善的汽車駕駛評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)駕駛者的操作進(jìn)行評(píng)判和打分，實(shí)時(shí)傳送到顯示界面生，對(duì)駕駛者進(jìn)行一對(duì)一的專業(yè)輔導(dǎo)，針對(duì)駕駛情況做出針對(duì)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(shí)技術(shù)的不足

虛擬現(xiàn)實(shí)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(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著很多的發(fā)展障礙。首先，在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)，需要進(jìn)入虛擬時(shí)間，但是迄今為止，各類虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備仍然無(wú)法擺脫其他計(jì)算設(shè)備的限制，導(dǎo)致活動(dòng)范圍非常有限，在移動(dòng)上給駕駛者帶來(lái)很大的不便。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬真實(shí)的自然環(huán)境時(shí)，還會(huì)給使用者帶來(lái)一定的疲勞感，使用不當(dāng)?shù)脑掃€會(huì)有惡心、眩暈感。這些虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的缺陷，造成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無(wú)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(shí)技術(shù)的發(fā)展。

五、結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為廣泛性、沒(méi)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(yàn)和汽車駕駛培訓(xùn)的領(lǐng)域方面，有著得天獨(dú)厚的條件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用，突破了汽車駕駛對(duì)資源的浪費(fèi)、環(huán)境的耗費(fèi)，消除了駕駛者的疲勞感，創(chuàng)造了全新的人性化感官體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]桑勇、劉剛、黃克正.“虛實(shí)”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(bào)，2006 （06）