[发明专利]一种用于车辆模拟驾驶系统的后视镜仿真方法

摘要

本发明公开了一种用于车辆模拟驾驶系统的后视镜仿真方法，首先根据车辆运动得到车辆具体位置和坐标，利用后视镜相机捕捉后视镜场景得到需要绘制的后视镜顶点坐标，将顶点按顺序连接形成后视镜面，即后视镜纹理，最后将后视镜纹理贴到后视镜模型上；仿真驾驶时，需要预先绑定一个初始纹理，通过创建的指针函数，将新纹理与旧纹理实时替换，最后实现了整个后视镜的仿真。本发明创造性地将后视镜效果立体显示在车辆模型上，避免了占用主视角所带来的麻烦，降低了系统刷新率，提高了整个驾驶仿真的逼真性，具有良好的商业价值。

主权项

一种用于车辆模拟驾驶系统的后视镜仿真方法，后视镜图像采用纹理状态，通过实时动态替换纹理实现后视镜效果，具体包括以下步骤：1)、获取车辆驾驶时的场景坐标，利用车辆动力学模型获得车辆在三维坐标系x,y,z中的坐标，以及车辆运行姿态三维角度α，β，γ，设置仿真步长T；车辆的基本运动可分为直线和转弯：被控车辆能够在程序中进行任何工况下的驾驶，包括前进直行，转向驾驶以及刹车和倒车，通过建立车辆动力学模型来实现；2)、利用后视镜相对于车身的静止性，得到后视镜相机坐标，其中后视镜相机为可旋转的，便于捕捉车辆后方的场景；设置旋转矩阵，结合车辆位置的坐标和车辆运行姿态三维角度α，β，γ，对后视镜相机进行调整；3)、将场景读入帧缓存并创建后视镜纹理，结合实际后视镜形状大体为矩形，建立一个矩形初始纹理并将其绑定，绑定前需将其内存值清空，定义初始纹理是真值，并将初始纹理设置为动态，当车辆运动时，将创建的后视镜纹理实时替换；4)、将新生成的纹理进行截取与转换，将后视镜四个顶点的坐标值进行代数计算得到后视镜纹理大小；为了能让后视镜纹理正确地显示后视镜场景，并符合真实的视觉，人的视觉应该是近者大，远者小，通过设置视锥体并进行投影变换，设置投影变换矩阵，将投影变换矩阵与旋转矩阵左乘便进行了投影变换；5)、增加后视镜纹理坐标与屏幕坐标之间的转换，保证生成的纹理与实际后视镜场景相吻合，6)、将纹理坐标映射到后视镜模型上，最后渲染整个场景；为了防止出现车辆突变运动产生的后视镜图像滞留的现象，设置指针函数解决此问题；将指针指向的初始纹理和实时替换纹理的整个过程封装为一个R函数，通过反复调用该函数实现了循环交替输出后视镜效果的目的。