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道路交通事故三维再现系统的设计与开发

作　者: 吕涛
导　师: 严余松
学　校: 四川师范大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 汽车碰撞事故再现 OpenGL 碰撞模型
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 93次
引　用: 2次
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内容摘要

汽车交通事故是当今全球性公害之一,从全世界的统计数字来看,每年因道路交通事故而死亡的人数己高达40万人之多,伤1000万人以上,财产损失超过500亿美元,由汽车交通事故导致的伤亡人数甚至己经超过了在战争中的伤亡人数。随着我国国民经济的发展,汽车工业和道路交通运输事业得到了高速的发展,但随之而来的是道路交通事故的不断发生,道路交通事故已成为一个极为严重的社会问题。道路交通事故的仿真就是采用动画的表现方式,实时逼真的表现交通事故的整个过程。采用计算机构建三维动画来模拟交通事故的目的,是为了更真实直观地进行汽车交通事故的分析与再现。论文研究了道路交通事故三维再现系统的理论基础与具体实现。在众多交通事故类型中,主要研究了两车碰撞这一类型的交通事故的模拟。根据简单物理学理论,分别从一维和二维碰撞两个方面给出了计算两车碰撞前后的速度的方法,探讨了两车碰撞检测模型和算法。在虚拟现实理论基础上,采用三维建模软件构建了交通事故中涉及的车辆模型,研究了通过OpneGL程序读取、显示和控制三维模型的方法,以及基于物体模型构建交通事故场景的方法。根据计算机动画理论和OpenGL中的动画技术,实现了三维仿真动画。最后,从整体上对系统软件的总体设计与开发过程进行了阐述,并简要介绍了软件在实例中的应用情况。

全文目录

摘要  3-4
abstract  4-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 本文的研究内容  12-13
  1.4 论文的组织  13-14
第二章汽车碰撞事故模型  14-42
  2.1 碰撞基本理论  14-20
    2.1.1 碰撞过程分类  14-15
    2.1.2 刚体碰撞  15-18
    2.1.3 塑性碰撞  18-19
    2.1.4 弹塑性碰撞  19-20
  2.2 一维碰撞模型  20-30
    2.2.1 迎面正碰及数学模型  21-25
    2.2.2 追尾碰撞及数学模型  25-30
  2.3 二维碰撞模型  30-37
    2.3.1 碰撞过程及假设  31-32
    2.3.2 碰撞模型的建立  32-37
  2.4 碰撞检测  37-40
    2.4.1 一维碰撞检测  38
    2.4.2 二维碰撞检测  38-40
  2.5 碰撞模拟参数  40-41
  2.6 本章小结  41-42
第三章三维再现仿真关键技术  42-55
  3.1 OPENGL 简介  42-43
  3.2 建立视场  43-47
    3.2.1 定义视景体  44-45
    3.2.2 设置观察点  45-47
  3.3 设置光照模型  47-49
  3.4 建立三维场景  49-50
  3.5 显示与控制三维模型  50-53
  3.6 动画技术  53-54
  3.7 本章小结  54-55
第四章道路交通事故三维再现系统的设计与开发  55-75
  4.1 软件的开发环境  55-56
  4.2 软件的总体结构及设计  56-69
    4.2.1 软件的结构  56-58
    4.2.2 软件的设计流程  58-59
    4.2.3 基于OpenGL 的软件框架的建立  59-62
    4.2.4 模型文件的读入  62-68
    4.2.5 三维仿真动画的实现  68-69
  4.3 软件的应用  69-74
    4.3.1 事故描述  69-70
    4.3.2 事故现场数据  70-71
    4.3.3 碰撞模拟计算结果  71-74
  4.4 本章小结  74-75
第五章总结与展望  75-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
研究生期间的科研成果  80

道路交通事故三维再现系统的设计与开发

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