吴初娜，于鹏程，孙 纯，任德锟

（长安大学 汽车学院，陕西 西安710061）

0 引 言

采用模拟驾驶仿真系统来记录并分析驾驶员的驾驶行为，是驾驶安全领域研究的热点之一。三维模拟驾驶仿真系统是一种融合多种传感器设备，集机械、电子、计算机、三维仿真等多种技术于一体的交通仿真设备。该仿真系统可以根据驾驶员在模拟驾驶过程中对车辆所进行的转向、制动、加速等操作，在计算机上实时生成并显示相应的动态三维模拟驾驶场景［1］。模拟驾驶仿真系统所具有的真实的人—车交互操作界面、重复可控的试验工况、安全可靠的极限工况等特点，为研究驾驶行为提供了一个良好的试验平台。目前国内所开发的类似驾驶模拟仿真系统中，开发平台大多数基于Direct3D、OpenGL、OGRE等引擎［2－3］。由于这些都是基于图形渲染的底层引擎，因此所开发的三维模拟驾驶场景的逼真度都不甚理想，很难使驾驶员在模拟驾驶时产生沉浸感和真实感。另外一些公司采用Vega、Creator等商业视景软件进行驾驶场景的开发［4］，虽然场景的逼真度得到大幅度的提升，但是同时也使得开发成本变得相当的昂贵，且缺乏二次开发等特性。

本文提出一种基于Newton物理引擎和OSG（open scene graph）图像渲染引擎的三维模拟驾驶仿真系统的研究与实现方法。Newton和OSG都是开放源代码的物理和图像渲染引擎，且都具有良好的平台移植性。实践证明该方法具有开发成本低，开发效率高，逼真度高，动态效果好，适合广泛应用等优点。……