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驾驶模拟仿真系统作为人车路条件下的闭环仿真系统,其包含了虚拟视景显示系统,汽车动力学仿真系统,体感模拟系统,人机交互系统等系统。可在安全环境下模拟出驾驶员的视感,触感,体感等多重外界感知,并可用于驾驶员行为分析、人机交互分析、汽车性能分析、道路交通系统仿真分析等领域。传统的驾驶模拟系统视景显示系统由于显示画面粗糙,驾驶员视角固定,会造成驾驶沉浸感和体验感不足;而且为了便于驾驶员驾驶行为分析、汽车内部结构优化、人机舒适性研究,也需捕捉驾驶员驾驶过程中的运动数据;随着汽车的智能化发展,目前驾驶模拟系统也需要一种智能化交互方式,验证交互的合理性和安全性。基于以上因素,完成了基于动作捕捉和手势交互的驾驶模拟系统的系统研发,具体工作如下:(1)采用虚拟物理仿真引擎Unity 3D和虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备HTC Vive搭建虚拟现实视景显示系统,并利用VR头显捕捉驾驶员头部运动,实现驾驶员360°的空间视角显示和双目立体显示。(2)对人体运动进行运动建模,并利用主动式激光定位技术,采集HTC头显和五个Tracker采集驾驶员头部、四肢、腰部运动数据,结合余弦解析法和CCD数值法实现驾驶员身体的捕捉。随后基于MiiGlove数据手套完成手部运动捕捉,并通过坐标变换将两者捕捉动作相结合,最终实现驾驶员身体运动的完整捕捉。(3)利用双目红外深度传感器Leap Motion,实时采集人手掌和指尖的运动数据,实现了大拇指,剪刀,OK,六等四种静态手势和左滑、右滑、手掌张合等三种动态手势的识别,并通过识别周期和静态持续时间的设置以保证手势识别的准确性。最后通过手势交互完成VR下驾驶过程中汽车的车窗、车灯、音乐、视频控制等功能。(4)在实验室基础上,结合汽车动力学仿真系统、VR视景显示系统、体感模拟系统、人机交互系统、动作捕捉系统构建出完整的驾驶模拟系统,并完成各个系统间的通讯和整个系统的联仿。