摘 要 近年来，我国虚拟现实技术随着5G技术、传感器技术以及民用图形处理器的发展而快速发展，教育、交通、商业、娱乐、工业等领域对虚拟现实的需求与日俱增。在驾驶练习方面，针对学员考取驾照面临驾校教练车资源紧张、成本高等问题，可以采用虚拟现实技术开发汽车模拟驾驶器，能够建立逼真的驾车虚拟环境，使学员沉浸其中，激发学车兴趣和体验驾驶乐趣，减少实车练习时间，缓解驾校压力，从而使学员达到快速考取驾照的目的。

关键词：虚拟现实；驾驶训练；环境仿真

引言

随着近年来虚拟现实技术的快速发展，其已被广泛运用于医疗、交通、教育、娱乐、军事、考古等行业中。虚拟现实技术是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。

我国目前考取驾驶证的途径主要通过去驾校学习的方式，由教练指导，学员实车操作练习。但是学员过多， 教练车远远不能满足学员练习需要，所以很多驾校都配备了模拟驾驶器，该模拟驾驶器主要由方向盘、刹车踏板、油门踏板、电脑显示屏等组成，学员通过模拟驾驶适应操作流程和行驶工况，实车练习时更快学到驾驶技术，节约了实车练习的时间， 帮助学员更快的拿到驾驶证，最终缓解了车辆资源的不足。但是这种模拟驾驶器学员操作起来觉得枯燥无味，发不起兴趣，并没有真正的达到快速适应驾驶的目的。

针对上述问题，利用虚拟现实技术，配备模拟驾驶器硬件设备，开发模拟驾驶舱。 学员只需带上相应装备，坐上驾驶座位，学员立刻感觉一个立体世界，身临其境般驾驶汽车在各种路况中，而得到的反馈都能模拟真实环境，以此来达到模拟驾驶员驾驶的效果。整个过程学员增加了兴趣，体会到了驾驶乐趣，能更好地适应驾驶工况，更快的掌握驾驶技术。

1. 基于虚拟现实技术的模拟汽车驾驶舱

基于虚拟现实技术的模拟驾驶舱是利用计算机生成一种逼真的视、 听、 力、 触和动等感官的虚拟驾驶环境，采取虚拟技术及各种传感设备使用户 “沉浸” 到模拟现实的虚拟驾驶环境中，并可实现用户和驾驶舱的直接交互。该汽车模拟驾驶舱由座椅、 加速制动踏板、 挂档机构、 虚拟设备及各种传感器组成。虚拟驾驶环境采取建模软件建模unity软件平台搭建场景， visual studio编程软件编写脚本，实现交互。通过佩戴虚拟设备使驾驶者沉浸到驾驶环境中， 可以模拟实际驾驶中的任何一种工况， 体验到和真正驾驶一样的感觉。 不仅是技术上的创新，还节约了资源，减少了人力财力，符合绿色科学发展观。并且在新颖性和独特性来说也是独一无二，这种模拟驾驶能够弥补驾驶员培训的不足。

2. 模拟汽车驾驶舱在汽车驾照考取中的应用价值

2.1 模拟驾驶环境

目前驾校配备的模拟驾驶器，学员操作起来觉得枯燥无味， 激发不起兴趣， 并没有真正的达到快速适应驾驶的目的。 而采用虚拟现实技术开发出的虚拟世界， 可以模拟和超越现实驾驶环境，这种虚拟学习场景具有沉浸感和良好交互性，可以填补传统模拟驾驶器在创造真实驾驶场景和交互功能上的先天不足。 随着信息技术进步， 传统的驾驶员培训受到挑战和变革。虚拟现实技术能够生动地呈现驾驶环境和驾驶操作的全过程，可以充分激发学员的主动性和积极性， 达到快速考取驾照的目的， 通过益智游戏、 情景模拟、移动空间的新手段， 能够增加驾照学习的乐趣， 寓教于乐。

图1 利用虚拟现实技术模拟驾驶

2.2 模拟驾驶环境

目前学员考取驾驶证主要通过去驾校学习的方式，由专门教练指导，学员实车操作练习，按照规定必须实车操作超过多少小时才运行参加考试，随着学员越来越多，驾校提供的车辆远远不能满足学员练车需要， 驾校购车需要成本，并且练习场地受限，扩建也需要不少费用开支，驾校承受很大的经济负担，并存在一定的风险。采取虚拟技术开发的汽车模拟驾驶舱可以规避这个风险， 学员大部分时间通过模拟驾驶舱进行训练， 少部分时间进行实车熟悉体现即可，节省了教练车的开支，驾校也无需场地扩建。

结论

针对学员考取驾照面临驾校教练车资源紧张、成本高、驾校目前配备的模拟驾驶器学员操作起来枯燥乏味等问题，提出采用虚拟现实技术开发汽车模拟驾驶器，通过构建逼真的驾车虚拟环境，使学员沉浸其中， 激发学员学车兴趣和体验驾驶乐趣，并减少了实车练习时间，缓解驾校压力，学员可以达到快速考取驾照的目的。

参考文献

[1] 杨亚联,戴济顺,谢潇. 基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发[J]. 重庆大学学报,2021,44(1):1-10. DOI:10.11835/j.issn.1000-582X.2019.003.

[2] 李晓军,凌加鑫,沈奕,等. 基于虚拟现实技术的隧道内光源色温对司驾安全的影响[J]. 同济大学学报（自然科学版）,2021,49(2):204-210,288. DOI:10.11908/j.issn.0253-374x.20303.

[3] 袁望方,魏朗,陈涛. 基于虚拟现实的驾驶人道路安全感评价试验[J]. 长安大学学报（自然科学版）,2008,28(5):107-110,126. DOI:10.3321/j.issn:1671-8879.2008.05.025.

[4] 陈涛,魏朗. 人-车-路互动模式虚拟仿真系统[J]. 长安大学学报（自然科学版）,2007,27(1):67-71. DOI:10.3321/j.issn:1671-8879.2007.01.016.

[5] 陈涛. 人—车—路（环境）联合运行虚拟仿真理论与实现技术研究[D]. 陕西:长安大学,2005. DOI:10.7666/d.y826904.

[6] 孔琳. 基于虚拟现实的车辆驾驶模拟仿真系统开发[J]. 现代科学仪器,2019(4):27-29,49.

[7] 王红博. 虚拟现实技术在车辆驾驶培训中的应用与设计[J]. 中国新通信,2019,21(2):79-81. DOI:10.3969/j.issn.1673-4866.2019.02.063.

[8] 蔡忠法,刘大健,章安元. 基于虚拟现实的汽车驾驶模拟训练系统方案研究[J]. 系统仿真学报,2002,14(6):771-774. DOI:10.3969/j.issn.1004-731X.2002.06.024.

[9] 刘丽丽,左继红. 虚拟现实技术在汽车模拟驾驶中的应用[J]. 内燃机与配件,2017(10):133.

[10] 丁志兵,赵栓峰,魏明乐,等. 基于虚拟现实技术的模拟驾驶实验数据采集系统[J]. 现代电子技术,2019,42(13):169-172. DOI:10.16652/j.issn.1004-373x.2019.13.039.