基于虛擬現實技術的九江城市交通事故模擬系統設計

陳榮華

摘要：本篇目的在于研究基于虛擬現實技術設計適用于本市交通事故模擬系統的相關內容。在交通運輸業快速發展的過程中，做好交通事故責任認定處理工作，是保障交通運輸業平穩發展的關鍵，基于虛擬現實技術，分析設計交通事故模擬系統的需求，并能夠重建交通事故現場三維模型，模擬分析交通事故發生情況，從而為處理交通事故、進行事故快速準確定責及交通信號燈優化設置提供數據資料。結果證實，應用虛擬現實技術設計交通事故模擬系統，不僅系統具有人機交互方便、效果顯示逼真的優點，同時也可實現對局部的放大立體觀測， 能夠為分析交通事故尤其是視覺盲區提供更加精確的數據，為交通設施的設置發揮應用效益。結論表明，設計基于虛擬現實技術的交通事故模擬系統，可以作為優化紅綠燈設置、預防交通事故發生、降低重大事故災害的有效監測手段，具有重要開發意義。

關鍵詞：事故模擬；虛擬現實；交通事故；系統設計；人機交互

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0224-02

在昌九一體化大發展思潮下，九江城市經濟快速發展，市民生活水平顯著提升，好大家庭都購買了自用車，為九江市交通運輸業帶來了發展機遇和重大挑戰。若是發生重大交通事故，交管部門處理應變不及時，事故責任認定不準確的話，不僅會造成理賠困難，也會影響監管機構在市民心中的滿意度，從而影響本市的平穩有序發展。對此亟待提升本市目前的交通事故責任認定技術，能夠集合信息化管理、保險理賠程序、交通違法處理方式，利用快速發展的虛擬現實技術，優化設計交通事故模擬系統來處理相關交通事故，以便快速準確定責理賠，疏通交通線路，將事故危害降到最低，產生積極影響。

1 虛擬現實技術概念及其應用意義

虛擬現實，也就是Virtual Reality，簡稱VR，是由20世紀美國VPL公司Jaron Lanier提出的【1】。虛擬現實技術，綜合虛擬技術、三維建模技術、計算機圖像技術及網絡技術的優勢，并且能夠通過整合應用這些技術，有效模擬創建出一個虛擬的現實世界，并可以為技術使用者提供一個在“視覺、聽覺、觸覺、導航”多方面的虛擬世界，使其可以漫游在這個世界中，獲得身臨其境的體驗【2】，感同身受。

在交通事故模擬系統設計中，應用虛擬現實技術，輸入交警現場勘測及目擊者觀測到的部分數據，可以將交通事故現場通過虛擬現實模擬出來【3】，為交通事故責任認定及快速理賠處理發揮積極應用意義。

2 需求分析

本文將會應用虛擬現實技術，優化設計交通事故模擬系統，模擬出虛擬的通用交通事故場景模塊與危害場景模塊，從而可以確保對現實事故現場進行虛擬仿真，還可以對現實世界中那些原本并不存在的事件進行仿真虛構，有助于優化交通事故應急預案流程的優勢，也可以檢驗一個方案是否可行【4-6】，在模擬的實際應用場景中驗證應急預案，并根據反饋進行優化，提升實際中處理交通事故的效率，在實際應用方面發揮積極的影響。并且，設計在虛擬現實技術下的交通事故模擬系統，必須具備良好的人機交互界面，能夠提供精確的事故模擬數據，能夠提升虛擬情景的真實感，使人猶如身臨其境，使系統設計好之后達到“亦如人意”的效果，滿足系統實際操作用戶需求。

3 模擬系統設計

3.1總體結構設計

在虛擬現實技術下，設計開發交通事故模擬系統，系統可分為三層結構。如下圖所示：

對于本次設計的交通事故模擬系統中，系統中三層結構的內容各不相同。

用戶層：主要就是用戶實際操作應用方面的內容，要有良好的人機交互性，可以通過操作系統、Web瀏覽器 、APP交互，實現用戶對虛擬物體的操作性。

場景構建層：收集相關的文字、地圖、數據、圖片、聲音、視頻、照片等，能夠基于幾何模型以及圖像的建模技術，預定義出各種不同的虛擬場景模型，構建系統內部資源配置環境。

虛擬世界層：調用場景模型，依據現場勘測和目擊者提供的有效數據對模型進行修正，虛擬出交通事故現場場景。

3.2虛擬環境模型建立

在交通事故模擬系統設計中，應用虛擬現實技術，基于交通事故常見場景構建三維模型，應用紋理貼圖方式，渲染仿真模擬出真實感高的虛擬現實立體境像模塊資源，存入系統場景構建層，供使用者后期構建事故現場場景時直接調用，為快速還原事故現場場景提供有力幫助。

3.3事故模型建立

系統開發編程技術人員利用相關程序，設定出關于交通事故中“碰撞、翻滾、燃燒、爆炸及熱浪氣流”的特技效果，并可應用編程函數VegaAPI控制事故的發生時間、碰撞強度、翻滾高度距離、飛出的方向等。

3.4軟件設計

在交通事故模擬系統設計中，能夠根據現場監測視頻、目擊者匯報以及監測儀器的數據，將其轉化成虛擬現實場景中交通事故產生的數據，從而劃分出災害的等級，制定出事故處理責任認定方案。系統軟件開發流程如下圖所示：

4 應用效益分析

4.1案例應用測試

利用以往交通事故案例，就可以應用設計模擬系統，進行事故模擬，能夠有效結合虛擬現實中的動態紋理技術，真實模式表現出在事故中爆燃、沖擊流、以及碰撞過程、油箱爆炸過程，從而可以有效監控模擬事故發生過程，從模擬系統中找出交通事故發生的具體原因，快速生成準確的事故責任認定書，并與已經開具的事故責任認定書進行比照，從而完善系統之不足，對系統進一步優化。

4.2效益分析

實踐應用證實，可以應用虛擬現實技術，優化設計出針對交通事故的模擬系統，不僅能夠通過虛擬現實再現出事故的發生過程，也有助于交通監管層通過應用這個系統去查找、分析發生事故的環境原因，從而進一步優化交通設施設置。該系統還具有人機交互方便、效果顯示逼真的優點?；谔摂M現實技術，優化設計交通事故模擬系統，可以模擬事故的發生過程，為交通事故調查及責任認定提供參考。同時也可實現對道路交通樞紐立體化呈現， 能夠為交通安全設施設置、交通路口優化提供更加精確的數據依據，發揮巨大的應用效益。

5 結論

綜上所述，基于虛擬現實技術，優化設計交通事故模擬系統，可以縮短對于事故的處理時間，可以保證交通事故責任認定更準確，可以作為交通安全設施設置、交通路口優化方案提供境像依據，為預防交通事故發生、降低事故災害產生積極效應。

參考文獻：

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