汽車駕駛模擬器應用的場景管理平臺可具備以下的幾大部分功能模塊。其中核心模塊分為：幾何運算模塊、視景渲染模塊、攝像機控制模塊、碰撞檢測模塊、模型解析模塊、聲音處理模塊、人機交互模塊、系統(tǒng)管理模塊。該模塊完成場景管理平臺所需要的一些最基本的處理功能，這是平臺中最重要的一部分：

　   　1、幾何運算模塊：該模塊的功能是實現(xiàn)圖像顯示過程中基本的二維和三維幾何代數(shù)運算。模塊中主要定義了二維、三維矢量，變換矩陣以及它們之間的代數(shù)運算關系。這些基本的幾何運算是三維引擎最基礎的技術。

　   　2、視景渲染模塊：該模塊是實現(xiàn)視景圖形渲染的核心模塊，汽車模擬器從數(shù)據(jù)庫中提取相應的場景數(shù)據(jù)，根據(jù)當前攝像機所處的方位實現(xiàn)基本圖元的繪制、光照材質處理、紋理映射以及三維特效等，構造出三維場景。三維渲染引擎的好壞，在很大程度上取決于視景圖形渲染模塊的質量。

　   　3、攝像機控制模塊：該模塊完成對場景的漫游和顯示。它按照人類的正常視覺對場景進行處理，通過可見范圍計算裁剪掉視域外的內(nèi)容，然后通過攝像機的視口變換和投影變換把裁剪后場景投影到屏幕空間。

　   　4、碰撞檢測模塊：碰撞檢測是三維圖形引擎中不可缺少的一部分，汽車模擬器根據(jù)具體的應用選擇不同的碰撞檢測算法。在虛擬駕駛過程中，為了增強駕駛的真實性，場景中行駛的汽車需要進行地形檢測、固定物體碰撞檢測以及活動物體碰撞檢測等。常用的檢測算法有包圍盒檢測和射線/ 多邊形檢測等。

　   　5、模型解析模塊：該模塊將模型從數(shù)據(jù)庫存儲格式中解析出來，并且渲染過程進行優(yōu)化處理，提高場景檢索速度，提升渲染質量。

   　　6、聲音處理模塊：該模塊完成場景管理平臺中的聲音和音效處理。在虛擬駕駛過程中，根據(jù)汽車的運動狀態(tài)和駕駛人員的各項操作，汽車將發(fā)出的發(fā)動機轟鳴聲、緊急制動聲、喇叭鳴笛聲、風聲、與物體碰撞發(fā)出的碰撞聲以及外圍環(huán)境聲音等。

　   　7、人機交互模塊：該模塊主要在操作人員的輸入、汽車動力學模型與虛擬場景建立起一個互動的橋梁，汽車模擬器能夠根據(jù)人員的操作來實現(xiàn)視景的實時渲染改變，并且通過力反饋設備將場景中的某些信息反饋給操作人員。

　   　8、系統(tǒng)管理模塊：該模塊是場景管理平臺的核心，它創(chuàng)建整個平臺程序的窗口并控制程序流。在程序運行過程中，系統(tǒng)管理模塊將場景管理平臺中其余的模塊有機地整合起來，通過處理消息函數(shù)，調用相應的模塊完成場景調入、用戶輸入、聲效處理和視景渲染等。

發(fā)布日期：2015年03月23日