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第1章 绪论 1

1.1汽车驾驶模拟器的类型和国内外研究的现状 1

1.1.1汽车驾驶模拟器的类型 1

1.1.2汽车驾驶模拟器的发展 2

1.1.3汽车驾驶模拟器研究的主要内容和关键技术 7

1.2汽车驾驶训练模拟器的作用与意义 10

参考文献 11

第2章 汽车驾驶训练模拟系统的功能结构 13

2.1汽车驾驶的行为模式 13

2.1.1汽车驾驶的行为过程 13

2.1.2汽车驾驶行为的三种典型模式 15

2.1.3汽车驾驶行为的改进模式 16

2.2汽车运动操纵特性与驾驶员模型 17

2.2.1概述 17

2.2.2线性二自由度汽车模型 22

2.2.3模糊汽车模型的研究 25

2.2.4简化的汽车模型 28

2.3汽车驾驶训练仿真系统的功能要求 32

2.4汽车驾驶训练仿真系统的功能结构 34

2.4.1汽车驾驶训练仿真操作系统（驾驶舱系统） 34

2.4.2驾驶数据采集系统 35

2.4.3视景仿真系统 36

2.4.4评价系统 37

参考文献 38

第3章 分布式汽车驾驶训练仿真系统 39

3.1分布式交互仿真系统概述 39

3.1.1DIS系统的关键技术问题 40

3.1.2几种分布式仿真技术 41

3.1.3分布式系统的应用模式 43

3.1.4分布式虚拟环境体系 44

3.2分布式汽车驾驶训练仿真系统 45

3.2.1系统结构 45

3.2.2系统开发 47

3.3系统视景模型控制实现 50

3.3.1三维视景的坐标系统和单位 50

3.3.2视景空间渲染变换 50

3.3.3视景投影变换 51

3.3.4驾驶员主视野视景模型 52

3.4分布式系统通信模型的选择 54

3.4.1系统通信协议的选择 55

3.4.2套接字的应用 56

3.4.3系统控制优先级处理 57

3.5分布式仿真系统 62

3.5.1基于Visual C++的分布式仿真系统 62

3.5.2基于Virtools的分布式驾驶训练仿真系统 63

3.5.3基于OSG图形引擎的分布式仿真系统 70

参考文献 76

第4章 汽车驾驶训练仿真系统的硬件系统 78

4.1汽车驾驶训练仿真操纵系统的功用和要求 78

4.1.1离合器仿真操纵系统的功用和要求 79

4.1.2制动器仿真操纵系统的功用和要求 79

4.1.3加速仿真操纵系统的功用和要求 80

4.1.4变速器仿真操纵系统的功用和要求 80

4.1.5转向仿真操纵系统的功用和要求 81

4.2汽车驾驶训练仿真操纵系统的设计 81

4.2.1设计要求 81

4.2.2主要仿真操纵机构的设计 82

4.3汽车驾驶操纵的数据采集 91

4.3.1传感器的选择 92

4.3.2数据采集与处理卡 98

参考文献 100

第5章 汽车驾驶训练仿真视景系统 101

5.1汽车驾驶模拟器的视景系统的总体设计 101

5.2视景系统的开发平台 104

5.2.1几何建模工具 105

5.2.2三维图形接口工具 107

5.2.3软件开发编程语言 113

5.3驾驶训练视景的控制与实现 117

5.3.1操作车辆的运动交互控制 117

5.3.2实例：基于OpenGVS的虚拟汽车驾驶视景的实现 120

5.4开发视景系统的关键技术 123

5.4.1场景模型的组织原则 123

5.4.2模型分割技术 124

5.4.3场景建模技术 126

5.4.4实例技术 130

5.4.5图像与几何相结合的建模技术 131

5.4.6数据库技术 133

5.4.7视景特效技术 134

5.5场景优化 138

5.5.1特效渲染 138

5.5.2光照模型及实现 140

5.5.3凹凸表面纹理的实现 145

5.6驾驶模拟器中多通道立体显示技术 159

5.6.1立体视觉的产生 159

5.6.2立体显示双目投影的数学建模 160

5.6.3视觉深度控制 163

5.6.4测试结果 164

5.7驾驶训练视景的开发实例 166

5.7.1基于Creator的建模 166

5.7.2基于Maya的建模 170

5.7.3三维等高线地形模型的生成与处理 173

5.7.4场景的实例 175

参考文献 177

第6章 汽车驾驶仿真监控管理系统 179

6.1监控系统的功能 180

6.1.1监控服务器的功能 180

6.1.2单台模拟器的功能设定 181

6.1.3监控系统的通信 181

6.2通信程序模块 182

6.2.1基于TCP／IP的通信技术 182

6.2.2面向连接的并发服务器交互 183

6.2.3套接口工作过程 184

6.3网络通信程序的算法 185

6.3.1模拟器（客户机）通信程序的算法 185

6.3.2服务器网络通信的算法与实现 188

6.3.3模拟器（客户机）之间的通信算法 190

参考文献 193

第7章 汽车驾驶训练仿真专家系统 194

7.1汽车驾驶交通道路与交通规则 194

7.1.1分道行驶的原则 194

7.1.2交通标志 195

7.1.3交通标线 197

7.1.4一个完整的城市交通体系 199

7.2汽车驾驶道路违章情况判断处理 210

7.2.1驾驶违章行为的判断处理 211

7.2.2训练过程的管理 217

7.2.3驾驶训练数据处理 219

7.3智能物体的研究 221

7.3.1面向智能体技术 221

7.3.2超车的控制策略 225

参考文献 229

第8章 分布式汽车驾驶训练仿真系统的研究与应用前景 230

8.1概述 230

8.2汽车驾驶仿真系统应用及前景 230

8.2.1面向车辆-驾驶员-道路闭环系统的虚拟实验 230

8.2.2面向驾驶员的研究 232

8.2.3面向汽车的开发和应用 235

8.2.4面向环境（道路）的开发和应用 235

8.2.5道路交通仿真实景的设计及应用 236

参考文献 238

附录 中央电视台科技之光节目解说词 239