【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟驾驶，具体为基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统。
技术介绍
1、模拟驾驶训练是指：利用模拟驾驶设备对受试者进行培训。模拟驾驶设备是一种驾驶训练的教学设备，它利用虚拟现实仿真技术营造虚拟驾驶训练环境，受试者通过模拟驾驶设备的操作部件与虚拟驾驶训练环境进行交互，从而学习驾驶技能，传统的模拟真实设备的座舱内仪表及手动设备，例如飞机上的仪表板，会购买通用性液晶仪表板放置在使用此模拟驾驶系统的驾驶员面前，操作员看着眼前的多块屏幕来观察外景，常见的有天空或者道路；
2、现在的驾驶员在操作的时候，对位于驾驶员前方的物理液晶面板周围的按钮仅能提供有限的操作，显示屏内提供的外景虚拟画面和需要交互的物理仪器是分离的，两种视觉效果落差很大；而且有些模拟系统提供的科目训练在这样的条件下，基本无法做到很好的体验感，如头显设备，现代战斗机很多系统状态的动态均由飞行员头显提供，非vr模式下，即使实现了功能，通过电脑屏幕去看时，头显和航空电子设备信息同步的动态体验感很差，因为头显内容是随着飞行姿态和飞行员视角偏移度相关的，尤其是飞行员通过头显来控制机舱外悬挂的相机吊舱或者机炮的瞄准方位时。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，解决了驾驶员在进行模拟时显示屏内提供的外景虚拟画面和需要交互的物理仪器是分离的，两种视觉效果落差很大，导致信息同步的动态体验感很差的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于
3、优选的，所述核心系统引擎内部设置有3d资源模型装配模块和更新仪表绘制指令及参数模块，所述3d资源模型装配模块电性连接有脚本解释器，所述脚本解释器负责执行模拟系统的脚本，处理用户交互，实现设备逻辑操作，所述脚本解释器通信连接有手势识别交互模块和空气动力学模型。
4、优选的，所述更新仪表绘制指令及参数模块通信连接在仪表绘制模块的内部，所述脚本解释器与脚本模块通信连接，所述空气动力学模型与执行设备姿态动画模块连接，所述3d资源模型装配模块与图形资源模块连接。
5、优选的，所述空气动力学模型使用科研级别的jsbsim空气动力学模型，方便航空航天方向的科研和使用人员研发使用此引擎，可以提供科研级别且普适极高的空气动力学模拟，进而辅助设计飞行设备，并且，此设备的模拟交互操作也可以在本系统下开发完成。
6、优选的，所述手势识别交互模块中设备主要包括但不限于vr眼镜和pc的鼠标键盘以及实物手柄，基于机器强化学习的ai，用于手势识别模块识别的学习，在驾驶员佩戴vr眼镜反复执行一个手势，用来训练与模拟座舱内的驾驶面板上零件进行交互的手势，整个过程，交由基于ai的训练完成，并最终形成对这个零件操作的手势类型数据，实现了同一个零部件支持多种手势交互的目的。
7、优选的，所述3d资源模型装配模块的作用为在系统启动时，会读取硬盘上的图形资源模块和脚本模块的内容，脚本定义了资源被使用的方式，即系统启动时，会绑定图形资源模块以及此模块对应的逻辑操作脚本，这个对应关系会在核心引擎层面被存储后，在后续运行时，周期性反复执行。
8、优选的，所述脚本模块实现了人手操作零件的动画类型指定，以及对这些元件操作后的系统反馈逻辑进行定义和实现，主要包括但不限于座舱内电子仪表在内的飞行员头显，航电系统，雷达系统，敌我识别系统，地图系统的图形可视化的一比一仿真，即被模拟设备的操作系统及其显示和交互，都在脚本层面完成功能开发。
9、优选的，所述渲染模块与手势识别模块中的vr眼镜通信连接，模拟系统运行时，核心引擎会按照指定的频率执行脚本模块的内容，同时对系统接收到的用户交互数据进行处理，并对被模拟的设备执行的逻辑操作，在利用渲染模块的高画质实时渲染，系统能够生成肉眼无差别的高质量影视画面，进而最终操作结果在vr眼镜和显示器上提供呈现效果。
10、优选的，所述核心系统引擎和图形资源模块以及脚本模块的连通除了传统意义上的模拟飞行，对于无人机的驾驶经验也能够提供一比一训练操作，同时对航母起降，空中加油，座椅弹射逃生，编队飞行，空对空对战，缠斗的高风险科目提供一比一的沉浸式体验。
11、优选的，所述核心系统引擎同时连接有多组vr眼镜和显示器，所述核心系统引擎通过联网支持，进而支持多人在线，即多个驾驶员可以在同一网络服务器内，看到其他活动的虚拟设备实时的运行。
12、本专利技术提供了基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统。具备以下有益效果：
13、1、本专利技术通过集成手势识别交互模块和基于ai的学习机制，支持多种交互方式，包括vr眼镜、鼠标键盘及实物手柄，同时，脚本模块精确模拟了座舱内各种设备的操作和反馈逻辑，包括航电系统、雷达系统等，为用户提供了全面而细致的设备操作仿真。
14、2、本专利技术通过3d资源模型装配模块和脚本模块的高效集成，系统在启动时快速加载资源，优化了运行效率。这种资源和脚本的紧密集成，确保了模拟环境的快速响应和流畅运行，极大提高了用户操作的响应性和整体的使用体验。
15、3、本专利技术通过利用c++实现的核心引擎和高质量渲染模块，提供高效、高画质的模拟环境，为用户提供了极为真实的驾驶体验，这不仅适用于传统飞行器，还包括无人机和其他高风险科目，如航母起降和空中加油，提供了全面的沉浸式训练平台。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，包括图形资源模块和脚本模块，其特征在于，所述图形资源模块和脚本模块均与核心系统引擎通信连接，所述核心系统引擎由C++实现，利用C++的高性能和对系统硬件的直接操作能力，提供高效高画质表现，以及对所有驾驶类的座舱内操作，提供动画类型的抽象，对匹配到确定类型的元件动画，确保动画运动过程在运行效率和设备兼容性上提供最佳呈现效果，所述核心系统引擎连接有设备元件动画交互实现模块和执行设备姿态动画模块，确保动画在运行效率和设备兼容性上表现优异，所述设备元件动画交互实现模块和执行设备姿态动画模块均与渲染器进行连接，所述渲染器用于渲染场景，所述核心系统引擎设置有仪表绘制模块，所述仪表绘制模块用于模拟航电仪表和其他驾驶舱设备的显示效果。
2.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述核心系统引擎内部设置有3D资源模型装配模块和更新仪表绘制指令及参数模块，所述3D资源模型装配模块电性连接有脚本解释器，所述脚本解释器负责执行模拟系统的脚本，处理用户交互，实现设备逻辑操作，所述脚本解释器通信连接有手势识别交互模块和空气动力学模
3.根据权利要求2所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述更新仪表绘制指令及参数模块通信连接在仪表绘制模块的内部，所述脚本解释器与脚本模块通信连接，所述空气动力学模型与执行设备姿态动画模块连接，所述3D资源模型装配模块与图形资源模块连接。
4.根据权利要求2所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述空气动力学模型使用科研级别的JSBSim空气动力学模型，方便航空航天方向的科研和使用人员研发使用此引擎，可以提供科研级别且普适极高的空气动力学模拟，进而辅助设计飞行设备，并且，此设备的模拟交互操作也可以在本系统下开发完成。
5.根据权利要求2所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述手势识别交互模块中设备主要包括但不限于VR眼镜和PC的鼠标键盘以及实物手柄，基于机器强化学习的AI，用于手势识别模块识别的学习，针对在驾驶员佩戴VR眼镜反复执行一个手势，用来训练与模拟座舱内的驾驶面板上零件进行交互的手势，整个过程，交由基于AI的训练完成，并最终形成对这个零件操作的手势类型数据，实现了同一个零部件支持多种手势交互的目的。
6.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述3D资源模型装配模块的作用为在系统启动时，会读取硬盘上的图形资源模块和脚本模块的内容，脚本定义了资源被使用的方式，即系统启动时，会绑定图形资源模块以及此模块对应的逻辑操作脚本，这个对应关系会在核心引擎层面被存储后，在后续运行时，周期性反复执行。
7.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述脚本模块实现了人手操作零件的动画类型指定，以及对这些元件操作后的系统反馈逻辑进行定义和实现，主要包括但不限于座舱内电子仪表在内的飞行员头显，航电系统，雷达系统，敌我识别系统，地图系统的图形可视化的一比一仿真，即被模拟设备的操作系统及其显示和交互，都在脚本层面完成功能开发。
8.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述渲染模块与手势识别模块中的VR眼镜通信连接，模拟系统运行时，核心引擎会按照指定的频率执行脚本模块的内容，同时对系统接收到的用户交互数据进行处理，并对被模拟的设备执行的逻辑操作，在利用渲染模块的高画质实时渲染，系统能够生成肉眼无差别的高质量影视画面，进而最终操作结果在VR眼镜和显示器上提供呈现效果。
9.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述核心系统引擎和图形资源模块以及脚本模块的连通除了传统意义上的模拟飞行，对于无人机的驾驶经验也能够提供一比一训练操作，同时对航母起降，空中加油，座椅弹射逃生，编队飞行，空对空对战，缠斗的高风险科目提供一比一的沉浸式体验。
10.根据权利要求1所述的基于VR眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述核心系统引擎同时连接有多组VR眼镜和显示器，所述核心系统引擎通过联网支持，进而支持多人在线，即多个驾驶员可以在同一网络服务器内，看到其他活动的虚拟设备实时的运行。
...【技术特征摘要】
1.基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，包括图形资源模块和脚本模块，其特征在于，所述图形资源模块和脚本模块均与核心系统引擎通信连接，所述核心系统引擎由c++实现，利用c++的高性能和对系统硬件的直接操作能力，提供高效高画质表现，以及对所有驾驶类的座舱内操作，提供动画类型的抽象，对匹配到确定类型的元件动画，确保动画运动过程在运行效率和设备兼容性上提供最佳呈现效果，所述核心系统引擎连接有设备元件动画交互实现模块和执行设备姿态动画模块，确保动画在运行效率和设备兼容性上表现优异，所述设备元件动画交互实现模块和执行设备姿态动画模块均与渲染器进行连接，所述渲染器用于渲染场景，所述核心系统引擎设置有仪表绘制模块，所述仪表绘制模块用于模拟航电仪表和其他驾驶舱设备的显示效果。
2.根据权利要求1所述的基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述核心系统引擎内部设置有3d资源模型装配模块和更新仪表绘制指令及参数模块，所述3d资源模型装配模块电性连接有脚本解释器，所述脚本解释器负责执行模拟系统的脚本，处理用户交互，实现设备逻辑操作，所述脚本解释器通信连接有手势识别交互模块和空气动力学模型。
3.根据权利要求2所述的基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述更新仪表绘制指令及参数模块通信连接在仪表绘制模块的内部，所述脚本解释器与脚本模块通信连接，所述空气动力学模型与执行设备姿态动画模块连接，所述3d资源模型装配模块与图形资源模块连接。
4.根据权利要求2所述的基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述空气动力学模型使用科研级别的jsbsim空气动力学模型，方便航空航天方向的科研和使用人员研发使用此引擎，可以提供科研级别且普适极高的空气动力学模拟，进而辅助设计飞行设备，并且，此设备的模拟交互操作也可以在本系统下开发完成。
5.根据权利要求2所述的基于vr眼镜的可交互模拟驾驶系统，其特征在于，所述手势识别交互模块中设备主要包括但不限于vr眼镜和pc的鼠标键盘以及实物手柄，基于机器强化学习的ai，用于手势识别模块识别的学习，针对在驾驶员佩戴vr眼镜反复...
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