Thiết bị mô phỏng lái xe cỡ lớn, hiệu năng cao sử dụng phần mềm mô phỏng thực tế ảo (VR) 3D tương tác thời gian thực UC-win/Road

Thiết bị mô phỏng an toàn giao thông 8 DOF

Giới thiệu về sản phẩm

Đây là hệ thống thiết bị mô phỏng lái xe nằm trong kế hoạch của Viện Nghiên cứu đường cao tốc (RIOH) thuộc Bộ Giao thông Vận tải Trung Quốc để phục vụ nghiên cứu về an toàn giao thông. Hệ thống gồm thiết bị mô phỏng quy mô lớn với các thông số kỹ thuật được nghiên cứu, xây dựng bởi RIOH.
Tháng 1 năm 2009, FORUM8 trúng thầu đơn đặt hàng này từ RIOH, và đến tháng 2 năm 2014, FORUM8 đã hoàn thành công tác nghiệm thu sản phẩm lần cuối.
Phần dưới đây sẽ giới thiệu tổng quan về hệ thống, với phần mềm mô phỏng sử dụng là phần mềm diễn họa/ mô phỏng VR 3D tương tác thời gian thực UC-win/Road.

Tính năng nổi bật

Tổng quan toàn bộ hệ thống

Thiết bị mô phỏng lái xe 8 DOF được trang bị nền tảng chuyển động 6 bậc tự do, cùng với bàn chuyển động xoay (Yaw-Table) và bàn tịnh tiến theo trục X (X-Table).
Hệ thống cho phép người dùng trải nghiệm "nhập vai" hoàn toàn trong môi trường thực tế ảo nhờ hệ thống cabin hình vòm khép kín, máy chiếu 360 độ, hệ thống âm thanh, tạo chuyển động rung, v.v. được kết nối qua hệ thống cụm (cluster) của UC-win/Road, giúp mang lại môi trường gần với cảm giác lái xe thực tế nhất có thể. Cabin của xe dạng mái vòm có thể thay thế dễ dàng nếu cần. Hệ thống cũng được trang bị đầy đủ camera CCD (tích điện kép), màn hình chiếu và hệ thống ghi hình, v.v.
Hệ thống chạy trên nền tảng mô phỏng là phần mềm UC-win/Road có thể giải lập dòng giao thông, tái hiện mô hình chuyển động của phương tiện, liên kết với thiết bị theo dõi điểm nhìn của người lái xe, v.v., tạo điều kiện tối ưu cho công tác nghiên cứu an toàn giao thông với độ chính xác cao.


▲Tổng thể hệ thống

Thành phần hệ thống

■Tính năng và hiệu quả kỳ vọng

1. Tính năng phục vụ nghiên cứu hành vi của người lái xe

Hệ thống được trang bị các tính năng cho phép tái hiện chân thực cảm giác lái xe như thực tế, hỗ trợ thực hiện các nghiên cứu về hành vi lái xe xoay quanh "yếu tố con người".

  1. Thu thập, phân tích các đặc điểm tâm lý của người lái xe, xuất kết quả (chuyển làn xe, tăng/ giảm tốc độ, chuyển hướng, v.v.) để phục vụ nghiên cứu
  2. Nghiên cứu hành vi lái xe dựa trên nhóm tuổi (thanh thiếu niên/ người lớn/ cao niên, v.v.)
  3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khiến người lái xe mất tập trung (điện thoại, radio, v.v.), ảnh hưởng đến an toàn giao thông
  4. Ảnh hưởng của yếu tố tinh thần (mệt mỏi, buồn ngủ) đến an toàn giao thông
  5. Nghiên cứu ảnh hưởng của đồ uống có cồn, bệnh tật đến hành vi lái xe và an toàn giao thông

2. Tính năng phục vụ nghiên cứu an toàn giao thông đường bộ

Hệ thống có thể mô phỏng linh hoạt hạ tầng đường bộ, hỗ trợ thực hiện các nghiên cứu về an toàn đường bộ.

  1. Đánh giá an toàn đường bộ ở giai đoạn thiết kế
  2. Đánh giá an toàn đường bộ ở giai đoạn quản lý, bảo trì
  3. Nghiên cứu công nghệ duy trì an toàn giao thông cho người lái xe khi đi vào các đoạn đường đặc biệt (đoạn dốc dài, hầm, khúc cua gấp, nút giao nguy hiểm, v.v.)
  4. Nghiên cứu chuyên sâu về lái xe an toàn trong điều kiện môi trường thay đổi, bao gồm chiếu sáng, tầm nhìn, v.v.
  5. Tối ưu thiết kế cảnh quan đường và lắp đặt thiết bị giao thông trong VR
  6. Nghiên cứu chuyên sâu công nghệ duy trì an toàn đường bộ trong điều kiện mạng lưới giao thông có đông phương tiện di chuyển.

3. Tính năng phục vụ nghiên cứu an toàn giao thông trong điều kiện môi trường đặc biệt

Hệ thống cho phép giả lập yếu tố môi trường, từ đó người dùng có thể nghiên cứu tác động của yếu tố môi trường đến hành vi lái xe an toàn, hoặc nghiên cứu về an toàn giao thông trong những điều kiện môi trường đặc biệt.

  1. Nghiên cứu an toàn giao thông trong điều kiện thời tiết xấu (sương mù, băng tuyết, nhiệt độ cao/ thấp, bão tuyết, gió mạnh, v.v.)
  2. Nghiên cứu an toàn giao thông, ứng phó khẩn cấp trong điều kiện bất thường (tai nạn giao thông, hạn chế giao thông, v.v.)

4. Các tính năng khác

Một số ứng dụng khác của hệ thống mô phỏng trong nghiên cứu thuộc lĩnh vực giao thông gồm:

  1. Đánh giá vận hành các công nghệ, hệ thống giao thông thông minh (ITS) mới
  2. Tái hiện các vụ tai nạn giao thông để phục vụ mục đích pháp lý

Hệ thống

▲Sơ đồ khối hệ thống



■Hệ thống vòm (dome)


Hệ thống vòm gồm 8 tấm panel cong bằng nhựa gia cường (FRP), đây là loại vật liệu nhẹ nhưng bền và có thể bảo vệ cabin, đồng thời có thể thực hiện chức năng màn chiếu ở phần trong cabin.


▲Đỉnh vòm (ảnh trên) và lối vào (ảnh dưới)


■Hệ thống cụm máy chiếu (8 máy)


Máy chiếu Barco SIM5R
Hệ thống gồm 8 máy chiếu chuyên dụng cho thiết bị mô phỏng hiệu năng cao, sử dụng công nghệ phối trộn hình (edge blending) để tạo ra môi trường mô phỏng lái xe 360 độ. Hướng và góc chiếu của các máy chiếu được thiết kế và lắp đặt sau khi đã được chuyên gia kiểm nghiệm. Máy chiếu được lắp đặt sao cho vùng nhìn của người lái xe không bị ảnh hưởng.


▲Máy chiếu Barco SIM5R


■Cabin như của xe thực tế (Honda Accord)


Hệ thống sử dụng cabin xe thật của Honda Accord, với phần động cơ được thay thế bằng hệ thống điều khiển điện tử và hệ thống âm thanh. Trong cabin có một cổng cắm dành cho máy tính và một cổng sử dụng để kết nối mạng. Vô-lăng và bàn đạp của xe thật được giữ lại trên hệ thống mô phỏng, giúp mang lại cảm giác lái như thực tế.



■Cabin xe tải


Cabin xe tải sản xuất theo yêu cầu.
Hệ thống trang bị vô-lăng, bàn đạp, ghế và dây an toàn, là các bộ phận của một chiếc xe tải Hyundai thật.



■Bàn xoay (Yaw-Table)


Bosch Rexroth Yaw-Table for EMotion-4000
Bàn xoay được lắp đặt ở vị trí giữa cabin và nền tảng chuyển động 6 DOF, cho phép tái tạo chuyển động xoay của phương tiện khi chuyển hướng tại một nút giao hoặc khúc cua gấp, góp phần làm trải nghiệm mô phỏng gần với thực tế hơn.



■Hệ thống tạo rung


Bosch Rexroth EMotion-4000 Vibration
Bộ phận kết nối giữa bàn xoay và bánh xe, tạo ra chuyển động rung tần số cao, giúp người lái xe cảm nhận được độ rung khác nhau khi lái xe trên những điều kiện đường khác nhau.

  1. Tái tạo cảm giác lái xe trên mặt đường lồi lõm (Direct Setpoint).
  2. Tái tạo độ rung (Frequency Spectrum) khi lái xe trên những điều kiện đường sá khác nhau.


■Nền tảng chuyển động 6 DOF


Bosch Rexroth EMotion-4000-6DOF-700-MK2
Bộ phận tính toán mô hình chuyển động của phương tiện để tái tạo các chuyển động cơ bản khi xe chạy. Nền tảng có thể thực hiện các chuyển động là tổ hợp của những chuyển động cơ bản sau: tịnh tiến theo 3 trục x, y, z và xoay quanh 3 trục đó (pitch, roll, yaw, sway, surge, heave).



■Bàn tịnh tiến theo trục X (X-Table)


Bosch Rexroth Order Made Long Excursion 1 Axis Motion Table
Hệ thống chuyển động dọc trục ở khoảng cách lớn trên sàn, bổ trợ cho hệ thống 6 DOF. Hệ thống truyền lực ly tâm đến người lái xe trong trường hợp xe tăng tốc trên đoạn đường dài.



■Hệ thống cụm máy chủ, máy trạm


Hệ thống cụm máy tính (cluster) gồm 1 máy chủ và 8 máy trạm dùng để hiển thị. Mỗi kênh được diễn họa hoặc xuất ra một máy riêng, và sau đó 8 máy được đồng bộ bởi máy chủ nhằm tạo ra màn hình hiển thị 360 độ rộng lớn.



■Hệ thống theo dõi điểm nhìn của mắt


face LAB là sản phẩm phát triển bởi Seeing Machines Inc., một công ty spin-off (chuyên khai thác ứng dụng kết quả nghiên cứu) thuộc Trường Đại học Quốc gia Australia (ANU).
Hệ thống đo lường chuyển động của khuôn mặt dựa trên thông tin thu được từ hai camera có chức năng tự động theo dõi khuôn mặt người lái xe theo thời gian thực. Phần mềm ghi lại đặc điểm khuôn mặt 3 chiều, trích xuất thông tin về đặc điểm khuôn mặt và theo dõi các đặc điểm này.
Khi đặc tính khuôn mặt thay đổi trên màn hình, hệ thống có thể chủ động theo dõi và thu thập đặc tính mới ngay cả khi người lái chuyển động đầu nhanh, hoặc một phần hình ảnh của khuôn mặt bị không rõ. Dữ liệu đầu ra là chuyển động của mắt, vị trí, góc quay của đầu người lái, độ khép kín của mí mắt, chuyển động của lông mày và môi, kích thước của đồng tử mắt (sử dụng máy đo kích thước đồng tử)
Khuôn mặt một người tiết lộ rất nhiều về trạng thái tinh thần của họ. Vì vậy, hệ thống này cho phép đo lường mức độ tập trung, dự đoán hành vi của một người bằng cách theo dõi khuôn mặt của người đó.



■Chương trình mô phỏng dòng giao thông


VISSIM là phần mềm mô phỏng giao thông vi mô phổ biến, có thể mô phỏng dòng giao thông có xét đến cách thức những phương tiện riêng rẽ ảnh hưởng đến nhau khi di chuyển trong một mạng lưới giao thông. Phần mềm được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm hỗ trợ xác định các vấn đề giao thông do lưu lượng lớn và tắc nghẽn. VISSIM có thể chạy mô phỏng giao thông phức tạp, gồm các phương tiện xe đạp, ô tô, xe bus, xe taxi, tàu điện chạy đường ngắn/ đường dài, giúp dự đoán độ trễ trong giao thông công cộng do tắc nghẽn, đồng thời kiểm chứng hiệu quả của việc phân làn đường xe đạp riêng.



■Chương trình mô phỏng mô hình chuyển động của xe


CarSim và TruckSim là các hệ thống phần mềm mô phỏng mô hình chuyển động của phương tiện, được phát triển và thương mại hóa bởi Mechanical Simulation Corporation Inc. của Hoa Kỳ. Đây là các phần mềm được sử dụng bởi kỹ sư ô tô để đánh giá hành vi, chuyển động của phương tiện ở các điều kiện, môi trường lái xe khác nhau (xe ô tô, xe tải, xe bus, xe máy). CarSum và TruckSim được sử dụng bởi hơn 30 nhà sản xuất ô tô, 60 nhà sản xuất phụ tùng, cùng 150 trường đại học và viện nghiên cứu trên thế giới, có uy tín trong lĩnh vực động lực học phương tiện và nghiên cứu phát triển hệ thống giao thông thông minh (ITS). Phần mềm cũng được sử dụng trong phân tích tai nạn phương tiện và thiết kế đường giao thông.


Các hệ thống phụ trợ (âm thanh, nguồn điện, ghi hình)

Hệ thống âm thanh

Hệ thống âm thanh gồm máy tính điều khiển âm thanh (sound PC) độc lập, có khả năng tái hiện âm thanh của xe, âm thanh của môi trường xung quanh, đồng thời cho phép giao tiếp giữa cabin và phòng điều khiển, đảm bảo hiệu suất âm thanh cao nhất.



Hệ thống nguồn điện

Một UPS (nguồn cấp điện liên tục) được kết nối giữa nguồn điện và hệ thống máy tính để bảo vệ hệ thống và các dữ liệu khỏi các sự cố về điện không mong muốn. UPS có thể cung cấp nguồn điện ổn định trong vòng 10 - 20 phút, đủ để tắt hệ thống và đưa nền tảng chuyển động về lại vị trí ổn định ban đầu khi có sự cố xảy ra. Ngoài ra, có thể tách ACC#1 và ACC#2 thành 2 bước để điều khiển riêng rẽ nền tảng chuyển động 6 DOF và các bộ phận chuyển động khác (bàn X, bàn xoay, thiết bị tạo rung).



Hệ thống ghi hình (Digital Video Recorder)

Các camera CCD được gắn trong cabin, trên mái vòm và trong phòng mô phỏng để liên tục theo dõi hệ thống vận hành. Tính năng ghi hình (quay video) cùng tính năng ghi lại dữ liệu nhật ký lái xe (log) của phần mềm có thể hỗ trợ nghiên cứu hành vi của người lái xe.


Phần mềm diễn họa, mô phỏng không gian lái xe UC-win/Road

Phần mềm thực tế ảo (VR) 3D tương tác thời gian thực UC-win/Road

UC-win/Road là phần mềm tạo dữ liệu, diễn họa và mô phỏng trong không gian thực tế ảo (VR) 3D tương tác thời gian thực. Phần mềm cho phép tạo dữ liệu 3D trong một môi trường không gian rộng lớn với các thao tác đơn giản, sau đó thực hiện đa dạng các loại mô phỏng tương tác thời gian thực trên không gian đó. Phần mềm được Bộ Kinh tế, Thương mại & Công nghiệp Nhật Bản trao giải "Phần mềm của năm" (Software Product of the Year) năm 2002.


■Tạo mô hình địa hình

Yêu cầu kỹ thuật: khả năng import địa hình Trung Quốc
Giải pháp: UC-win/Road hỗ trợ cơ sở dữ liệu CGIAR-CSI SRTM (lưới 90m). Phần mềm cũng có thể dán ảnh vệ tinh lên địa hình, chuyển đổi định dạng file DXF-XML, hiệu chỉnh địa hình 2D, 3D.



■Tạo mô hình đường bộ

Yêu cầu kỹ thuật:

  1. Mô hình đường cong nằm của tuyến đường bao gồm đường thẳng, đường cong tròn và đường cong chuyển tiếp.
  2. Mô hình độ dốc và trắc dọc tuyến
  3. Mô hình mặt cắt ngang bao gồm vai đường, phần xe chạy, bó vỉa, dải phân cách, làn dừng khẩn cấp, v.v. (trắc ngang đường)
  4. Mô phỏng kết cấu bề mặt đường bao gồm đường nhựa asphalt, đường bê tông, cát, đất, v.v.
  5. Mô hình hạ tầng đường bộ gồm công trình cầu, đường hầm, cầu vượt, nút giao, v.v.
  6. Mô hình mái taluy bao gồm kết cấu đất, khung bảo vệ và đá

Giải pháp:
Tất cả các loại hướng tuyến đường bộ, sông, hồ hoặc đường bay (flight path) có thể được nhập liệu bằng cách vạch thủ công hoặc khai báo thông số. Từ dữ liệu hướng tuyến, phần mềm có thể tạo ra mô hình 3D của tuyến đường ô tô, đường hầm, cầu, sông hoặc đường đi bộ. Mặt cắt đường hầm và cầu có thể tùy biến bằng cách chỉnh trắc ngang, trắc dọc. Chương trình cũng cho phép định nghĩa mặt cắt ngang đào/ đắp chính xác và gán texture lên bề mặt chúng. Hướng tuyến và mặt cắt là các yếu tố cơ bản giúp dễ dàng tạo tuyến đường với các yếu tố hình học phức tạp.



■Hiệu ứng thời tiết đặc biệt

Yêu cầu kỹ thuật:
Mô phỏng các đặc tính khác nhau của mặt đường khác nhau cùng các điều kiện môi trường như mưa, tuyết, băng, v.v.


Giải pháp:
Ngoài khả năng diễn họa bất kỳ loại hình thời tiết nào, phần mềm cũng có thể mô phỏng kết cấu và hệ số ma sát của đường để tái tạo hiệu ứng ma sát, hiệu ứng rung trên phương tiện. Các hiệu ứng mưa và tuyết rơi, nước đọng/ bắn trên đường và sấm sét có thể được diễn họa chân thực. Người dùng cũng có thể tạo sương mù ở những khu vực nhất định. Ngoài ra, hoạt động của cần gạt nước trên kính chắn gió cũng được mô phỏng chính xác.


▲Mặt đường 

▲Vũng nước

▲Hiệu ứng mưa 


▲Sét

▲Cần gạt (trời tuyết)


■Hệ thống cơ sở dữ liệu Road DB

Yêu cầu kỹ thuật: Bao gồm biển báo, biển hướng dẫn thông tin, v.v. tuân theo tiêu chuẩn GB5768 (chúng tôi hỗ trợ tùy biến, hoặc cung cấp SDK để người dùng tùy biến)


Giải pháp: Cung cấp thư viện biển báo đáp ứng tiêu chuẩn GB5768 của Trung Quốc cũng như của các nước khác.



■Mô hình 3D

Yêu cầu kỹ thuật:

  1. Cây cối, hoa, cỏ, v.v.
  2. Tòa nhà, trạm thu phí, trạm xăng, trạm dịch vụ, v.v.
  3. Cảnh quan như đồng bằng, đồi núi, đô thị, ngoại ô, v.v.
  4. Bầu trời, núi non, sông hồ, v.v.
  5. Hạ tầng giao thông gồm trụ đèn tín hiệu giao thông, gác chắn, hàng rào, tường cách âm, bảng thông tin điện tử, thiết bị chiếu sáng, v.v.
  6. Mô hình phương tiện giao thông như xe cộ, người đi bộ, súc vật, v.v.

Giải pháp:
Hỗ trợ tận dụng các mô hình/ texture và thư viện dữ liệu Road DB để xây dựng không gian VR hiệu quả. Ngoài dữ liệu tiêu chuẩn như mô hình 3D, texture, người dùng có thể tải xuống, sử dụng nhiều nguồn tài nguyên từ UC-win/Road DB và từ internet. Ngoài ra, phần mềm cũng cung cấp công cụ chỉnh sửa mô hình cho phép phóng to/ thu nhỏ, di chuyển, xoay, nghiêng, định vị trí mô hình, cũng như công cụ thiết lập chuyển động cho mô hình. Phần mềm cũng hỗ trợ tạo biển báo, cầu thang, thang cuốn, hàng rào chỉ bằng cách nhập tham số.



■Tính năng liên kết

Yêu cầu kỹ thuật:
Hỗ trợ sử dụng các phần mềm dựng mô hình khác (Creator, VEGA, v.v.) để dựng mô hình, import mô hình đường hoặc cơ sở vật chất


Giải pháp:
UC-win/Road có thể import đa số định dạng mô hình phổ biến như 3DS, FBX, MD3, COLLADA, OBJ.


■Liên kết dữ liệu

Yêu cầu kỹ thuật:
Hỗ trợ import các loại dữ liệu phổ biến như AutoCAD, v.v.


Giải pháp:
Phần mềm cho phép trao đổi dữ liệu CAD 3D/2D với các phần mềm khác thông qua định dạng mở LandXML, do đó các sản phẩm CAD như Civil3D và InRoads có thể chia sẻ dữ liệu địa hình, hướng tuyến và mặt cắt ngang với UC-win/Road. Dữ liệu đầu ra LandXML của UC-win/Road đã được chứng nhận bởi LandXML.org.



■VISSIM

Yêu cầu kỹ thuật:
Cần giao diện liên kết với phần mềm mô phỏng dòng giao thông (VISSIM)


Giải pháp:
Phần mềm có thể import các kết quả phân tích, tính toán dòng giao thông từ VISSIM và diễn họa kết quả đó. Người dùng có thể dùng Micro Simulation Player để import file ANI.TXT của VISSIM vào UC-win/Road, thiết lập vị trí trong không gian VR nơi hiển thị mô phỏng, và chọn hiển thị mô hình phương tiện, người đi bộ. Người dùng cũng có thể phát lại kết quả phân tích lưu lượng giao thông dưới dạng tệp video, đồng thời xem xét lưu lượng giao thông ở nhiều góc độ khác nhau trong không gian 3D.



■Mô phỏng lái xe / tính năng tạo kịch bản (scenario)

Yêu cầu kỹ thuật:
Mô phỏng tình huống tai nạn giao thông, biểu diễn tình trạng ùn tắc giao thông


Giải pháp:
Người dùng có thể gán các chuyển động được thiết lập sẵn trong scenario cho mô hình. Scenario là một chuỗi sự kiện xuyên suốt từ đầu đến cuối quá trình mô phỏng, được thiết lập để xảy ra khi một hoặc nhiều điều kiện nhất định được thỏa mãn. Người dùng có thể tùy ý xây dựng các sự kiện, hiện tượng, hoặc điều kiện phục vụ cho việc đánh giá, thí nghiệm trong môi trường mô phỏng VR. Tính năng phát hiện va chạm, hiển thị cảnh báo tại thời điểm va chạm và phát lại giọng nói cũng được trang bị kèm tính năng scenario.



■Hệ thống âm thanh

Yêu cầu kỹ thuật:

  1. Mô phỏng âm thanh động cơ, còi, lốp xe khi chạy trên nhiều kết cấu mặt đường khác nhau, âm thanh phản xạ trong đường hầm, âm thanh va chạm giữa xe và chướng ngại vật
  2. Mô phỏng âm thanh nền của dòng giao thông xung quanh
  3. Âm thanh môi trường như mưa, gió.

Giải pháp:
Sử dụng OpenAL để tái hiện các âm thanh môi trường khác nhau như âm thanh phương tiện khác, âm thanh động cơ, lốp xe của phương tiện, tiếng gió, âm thanh phản xạ trong đường hầm. Hỗ trợ bộ lọc thông thấp (lowpass filter). Tái hiện âm thanh khi trượt bánh, tái hiện âm thanh của từng bánh xe. Phát âm thanh đặc trưng khi xe tăng tốc, phanh hoặc cua gấp trên đường nhựa.



■Hệ thống điều khiển

Yêu cầu kỹ thuật:
Mô hình động lực học chính xác: các đặc tính của lốp xe khi xe chuyển hướng, tăng/ giảm tốc tại các khúc cua phải sát với các thông số thử nghiệm thực tế.


Giải pháp:
Chuyển động của 4 bánh của phương tiện đều được mô hình hóa, qua đó giúp UC-win/Road tái hiện chuyển động, vận hành của động cơ và từng thiết bị truyền động từ động cơ đến bánh xe của phương tiện trong quá trình lái chân thực hơn.



■Mô hình chuyển động của phương tiện

Yêu cầu kỹ thuật:
Mô hình động lực học phải mô phỏng chính xác phanh, hiệu ứng trượt trên mặt đường trong các điều kiện thời tiết (mưa, tuyết, đóng băng).


Giải pháp:
Phần mềm có thể biểu diễn understeer (thiếu lái) và oversteer (dư lái) khi đánh lái phương tiện. Thiếu lái là hiện tượng khi chạy ở tốc độ cao, góc đánh lái của đầu xe nhỏ hơn góc của tay lái. Nếu tốc độ chạy xe quá cao, xe có thể hầu như không chuyển hướng khi xoay vô lăng, gây mất an toàn khi lái xe. Dư lái là hiện tượng bánh sau bị trượt khi vào cua khiến xe chuyển hướng nhanh hơn bình thường.


Mô hình mô phỏng lái xe tiêu chuẩn của UC-win/Road

UC-win/Road ngoài khả năng tạo mô hình VR cho mô phỏng lái xe còn được trang bị bốn mô hình tiêu chuẩn, đều là mô hình VR tương tác thời gian thực của các con đường thực tế ở Trung Quốc, giúp phát huy hiệu quả tính năng của hệ thống mô phỏng lái xe. Phần mềm cũng cho phép tạo ra sự linh hoạt trong môi trường lái xe với tính năng tạo kịch bản (scenario), chuyển đổi môi trường, chuyển đổi mô hình cabin và mô hình chuyển động của phương tiện.



■Dữ liệu VR mạng lưới đường đô thị

Chúng tôi tái hiện mạng lưới đường đô thị, chủ yếu xung quanh "đường vành đai số 3" ở Bắc Kinh. Tất cả biển báo, vạch kẻ đường được thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn GB5768-2009 của Trung Quốc, đồng thời các công trình như bảng thông tin đều được dựng mô hình và bố trí như thực tế tại địa phương. Chúng tôi đã tạo ra hàng chục địa điểm, chẳng hạn như một đoạn đường rộng hơn 4 xe ở một bên, hay cầu vượt tại giao lộ của một tuyến đường xuyên tâm và một tuyến đường vành đai, đồng thời xây dựng các công trình, tòa nhà dọc bên đường giống thực tế. Ngoài ra, các công trình như sân vận động Tổ chim, địa điểm tổ chức Thế vận hội Bắc Kinh năm 2008, cũng được thêm vào không gian như một điểm nhấn mang lại cảm giác quen thuộc đối với người trải nghiệm.



■Dữ liệu VR đường cao tốc

Dữ liệu mô hình VR tạo ra dựa trên công trình mở rộng quốc lộ G110. Đường 2 chiều 2 làn xe được mở rộng thành quốc lộ 2 làn xe mỗi bên có dải phân cách. Chúng tôi đã sử dụng UC-win/Road để tạo mô hình đường dựa trên bản vẽ thiết kế mở rộng đường. Do thời điểm đó vẫn đang trong quá trình thi công, chúng tôi cũng giả lập tỷ trọng dòng giao thông gồm xe trọng tải lớn là phương tiện lưu thông chủ yếu. Đồng thời các dạng thời tiết như mưa, tuyết, mặt đường đóng băng cũng được mô phỏng dưới dạng kịch bản (scenario). Như giới thiệu ở trên, hệ thống cabin có thể thay thế bằng cabin xe tải, giúp tái hiện cảm giác lái chân thực.



■Dữ liệu VR đường đồi núi

Dữ liệu VR tái tạo một phần quốc lộ G109 (Trung Quốc). Kết cấu đường được xây dựng sao cho người trải nghiệm lái xe có thể cảm nhận thực tế khác biệt về gia tốc, lực ly tâm khi chạy xe qua các khúc cua có bán kính khác nhau. Đoạn đường cong liên tục trong không gian lái xe, các yếu tố như cống thoát nước, texture thể hiện đào/ đắp đất, v.v. đều được chúng tôi tạo ra dựa trên video/ ảnh thực tế tại Trung Quốc.



■Dữ liệu đường kiểu vòng lặp vô hạn

Để phục vụ nghiên cứu về lái xe trong tình trạng mệt mỏi, một môi trường lái xe liên tục trong không gian VR đã được tạo ra; ở đó, phương tiện chạy trên vòng lặp đường vô hạn. Mặt cắt đường được chọn là kiểu mặt cắt phổ biến tại Trung Quốc, và dòng phương tiện lưu thông được tái tạo dựa trên thông tin thu được từ kết quả khảo sát dòng giao thông thực tế.


LOADING