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近年来，随着计算机仿真、实时图形图像处理、人机交互等技术的飞速发展，虚拟现实技术已得到越来越多的应用。利用虚拟现实技术建立一个虚拟的道路场景，为汽车电子设备研发与车辆主动安全领域的研究提供了有力的工具和帮助。碰撞检测技术是虚拟现实仿真的关键技术之一，虚拟场景中动态物体与静态物体之间或者动态物体与动态物体之间的交互基础就是碰撞检测。在虚拟驾驶视景仿真系统中，由于场景规模大、模型多，大型而复杂环境对碰撞检测提出了更高的要求。精确而快速的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性、增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用。
本文以虚拟驾驶为应用背景，在简要介绍了课题研究背景、虚拟现实技术和碰撞检测常用算法及国内外发展现状的基础上，根据虚拟驾驶仿真平台的需求分析，提出了虚拟驾驶视景仿真系统的总体设计方案。同时，在完成虚拟驾驶系统视景建模的基础，对三维建模技术和模型组成结构进行了研究，从而保证了虚拟驾驶仿真实时性与真实性的基本条件。
图形引擎OSG(Open Scene Graph)软件包中自带基于射线的碰撞检测算法及基于OBBTree(Oriented Bounding Box Tree)层次包围盒的碰撞检测算法是本文主要研究与改进的碰撞检测算法。在虚拟驾驶地形匹配过程中，本文通过对OSG中的射线相交理论的研究，较好解决了汽车运行过程中的地形跟随问题。文中针对基于OBB碰撞检测算法存在的缺陷，研究利用包围盒与基本几何元素相交测试的方法，优化了OBB树状结构遍历的过程，另外，提出了通过查询前界面数据数据缓存方法，大大的节省碰撞检测过程的计算量。同时并对算法在复杂虚拟驾驶环境中的应用进行了分析测试。
最后，本文采用物理引擎ODE(Open Dynamics Engine)作为虚拟驾驶中碰撞响应的动力学计算引擎，在虚拟现实环境中建立汽车的动力学模型，对汽车与周围环境的碰撞效果渲染进行仿真，进一步增强了虚拟驾驶的真实性和沉浸感。
本文在以上方法及理论基础的支持下，采用OSG、ODE结合VS2005设计并开发了虚拟驾驶仿真系统，并对碰撞检测算法进行了测试仿真，提高了虚拟驾驶仿真的实时性与真实性，增强了实验仿真人员的沉浸感。本课题开发的视景仿真系统实时性强、交互方便，具有较好的沉浸效果，为虚拟驾驶仿真提供了较为逼真的仿真环境。