unity3d构建小型客车驾驶技能虚拟学习环境(源码)
随着社会的不断发展进步，驾驶技术几乎成了21世纪人们必须掌握的一项基本的技能。于是越来越多的人们涌向驾校，学成时间少则几个月多则几年。然而大部分人由于工作比较忙，没有太多的时间去驾校，虚拟驾校可以解决这些问题。加之近几年计算机技术的发展，虚拟仿真的形式越来越丰富，用户对于虚拟仿真的体验性需求也越来越高， 追求更加真实的感官体验成为虚拟仿真的一条发展趋势。本课题在一款虚拟仿真项目引擎的基础上，使用了GUI技术，碰撞实现，物理引擎。通过3d MAX将制作完成的仿真项目场景和汽车模型导入到Unity3D中，然后使用Unity3D特有的跨平台的特点，通过Unity3D发布成一个EXE文件。在仿真项目制作的过程中，使用Unity3D自带的天空盒子只做了一个非常漂亮的天空和云朵的模拟，变换相机的不同的位置来给予用户不同的视角。在制作界面的过程中则使用了GUI的技术，在每一帧计算机都会自动描绘出画面。关键词 虚拟驾校，碰撞检测，物理引擎
目录
1 绪论 1
1.1 论文研究主要内容 1
1.2 国内外研究现状 1
2 关键技术介绍 2
2.1 Unity功能简介 3
2.2 如何使用Unity 3D导出一个EXE 3
2.3 3d Max 4
2.4 Illustrator 5
2.5 脚本语言 6
2.6 3D声效 6
3 系统分析 6
3.1 构架概述 6
3.2 系统开发环境 11
3.3 可行性分析 11
4 驾考模拟系统设计 12
4.1 设计内容和原则 12
4.2 代码逻辑概述 13
5 功能实现 14
5.1 汽车和驾考场地的模型制作 14
5.2 UI界面实现 14
5.3 车辆控制实现 15
5.4 判定的实现 17
5.5 考试技巧提示实现 17
5.6 跳转功能实现 18
5.7 音效的实现 19
6 系统测试 21
6.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
跳转测试 21
6.2 汽车控制测试 22
6.3 碰撞测试 22
6.4 音效测试 23
6.5 考试项目测试 23
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 绪论
虚拟仿真产业已经成为中国的一大新兴的经济体了，现代虚拟仿真基本分为三类：PC虚拟仿真，移动终端虚拟仿真（目前很少）和专用的虚拟仿真设备虚拟仿真[1]。如今又有一个新的概念进入了人们的视野：体感虚拟仿真，可见人们在仿真方面的需求是与时共进的，现在的虚拟仿真把现实转移向了虚拟，而且虚拟有着得天独厚的优势：比如能做一些现实生活中不能够实现的一些事情，像工业虚拟仿真，机械仿真，从而满足用户的想象。
1.1 论文研究主要内容
驾驶模拟仿真是许多模拟仿真中最为实用的虚拟仿真。主要使用了物理引擎，GUI，碰撞检测等技术来操作驾驶的，相对于普通的左右来控制驾驶，这种操控方式要复杂的多[2]。而碰撞检测则是为了能够准确的判断汽车的精确位置，比如是否完全停入库中。
实现运行在Windows系统上的一款驾驶虚拟仿真，通过键盘控制驾驶移动方向，加入刹车油门使体验更加真实。要求整个虚拟仿真能流畅的在Windows系统上运行。
在进入虚拟仿真界面时，车辆供用户使用。本项目的操作方式为：键盘上的A，S，W，D或方向键去控制车辆的行使。所以用户操控的感觉非常的真实，由于现在学驾照的人比较多，在虚拟仿真的会加入科目二的主要内容。而且加入挂档和倒车油门的设计让整个操作变得更加真实[3]，让用户有一种身临其境的感受。
1.2 国内外研究现状
美国是虚拟仿真技术的诞生地，美国早在20世纪40年代就开始研究虚拟仿真技术，目的是为了能够有效的训练飞行员和宇航员，通过模拟训练可以让飞行员了解各种可能出现的飞行状况。在20世纪80年代,美国宇航局为了能够节约成本和模拟飞行，组织了一系列有关虚拟仿真技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果。北卡罗来纳大学是世界著名的大学，其计算机系更是最早研究虚拟仿真的实验室，他们在建筑仿真、航空驾驶等取得的大量的成果。欧洲国家在虚拟仿真技术领域也走在了大多数国家的前列。其中英国在分布并行处理方面尤为突出，它开发的辅助设计和应用研究方面更是在世界闻名。德国、瑞典等发达国家也积极进行了虚拟仿真技术的研究与应用[4]。德国在改造传统产业应用方面取得了非常惊人的的成果，用于产品设计、降低成本，避免新产品开发的风险；另一方面就用于产品展示，吸引客户提高定单转化率。日本在虚拟仿真技术的发展上也有着举足轻重的地位，特别是在虚拟仿真的公园的虚拟仿真系统方面作出了很大的成就。
虚拟现实领域在这些年高速发展，计算机技术也变为了更新换代最快的行业,我国也在积极研究虚拟仿真技术，并根据我国的国情，制定了一系列的计划。这也引起了我国各界人士的兴趣和关注。研究与应用建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式系统的开发得到很快的发展。国防科工委部已将虚拟仿真技术的研究列为国家级重点攻关项目，我国许多的高校和实验室在虚拟仿真的研究上也取得了很多的成果。例如飞行员训练的虚拟仿真系统，这个系统可以让飞行员实时观察到飞机的各项数据这大大减少了训练飞行员所需成本，为祖国提供一大批人才。还有虚拟仿真演示环境，这样不需要建设对应的场地就可以看到效果图，这些都是可以节省大量的时间和成本，可以将更多的时间放在设计上。现在很流行的Animoji表情它可以通过摄像头来提取用户的表情，并用动物的头像展示出来，这些我国也在表情合成取得了很好的成绩，我相信随着时间的发展我国在虚拟仿真技术领域也会追上发达国家。
中国的虚拟仿真主要分为几个方面：客户端仿真，对于虚拟仿真开发商而言，这种模式是很多小型公司所承受不起的[5]。因为开发客户端的仿真需要大量的投入，大量的开发时间，以及长期的繁琐的后期维护与单机虚拟仿真不同，单机虚拟仿真往往上市之后就可以做甩手掌柜了，但是对于客户端仿真而言则需要投入大量的人力财力来进行运营和维护。不过一份耕耘，一分收获。客户端仿真的利润相对于单机虚拟仿真是不可同日而语的。
我国在虚拟仿真领域的发展与一些发达国家还是存在一定差距，提高我国虚拟仿真技术，需要更多的人参与到其中，了解这一领域的关键技术显得很有必要。我们大学生作为祖国未来发展的主要力量，更要严格要求自己，建设更好、更强大的祖国。
2 关键技术介绍
如今虚拟仿真已经走入了我们的生活中，尤其是在工业仿真上，在工业上使用仿真技术模拟机器运转和产品生产可以大大减少操作所带来的失误。三维虚拟仿真技术的重要应用方向之一，对虚拟仿真技术起到了巨大的牵引作用。虚拟仿真技术已经应用到了社会的各个领域，Unity3D是促进这项技术的重要平台。Unity3D引擎作为能够跨平台虚拟仿真系统，显然成为国内外生产厂商关注的焦点[6]。Unity3D能够在PC、PS3、XB360、IOS等平台运行虚拟仿真系统，大大节省了开发的所需时间和金钱。不仅在虚拟仿真系统领域，在其他的领域的运用也使Unity3D成为大家熟悉的软件，它作为虚拟仿真强大的工具被广泛的运用，Unity3D未来的发展趋势会非常的好。
目录
1 绪论 1
1.1 论文研究主要内容 1
1.2 国内外研究现状 1
2 关键技术介绍 2
2.1 Unity功能简介 3
2.2 如何使用Unity 3D导出一个EXE 3
2.3 3d Max 4
2.4 Illustrator 5
2.5 脚本语言 6
2.6 3D声效 6
3 系统分析 6
3.1 构架概述 6
3.2 系统开发环境 11
3.3 可行性分析 11
4 驾考模拟系统设计 12
4.1 设计内容和原则 12
4.2 代码逻辑概述 13
5 功能实现 14
5.1 汽车和驾考场地的模型制作 14
5.2 UI界面实现 14
5.3 车辆控制实现 15
5.4 判定的实现 17
5.5 考试技巧提示实现 17
5.6 跳转功能实现 18
5.7 音效的实现 19
6 系统测试 21
6.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
跳转测试 21
6.2 汽车控制测试 22
6.3 碰撞测试 22
6.4 音效测试 23
6.5 考试项目测试 23
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 绪论
虚拟仿真产业已经成为中国的一大新兴的经济体了，现代虚拟仿真基本分为三类：PC虚拟仿真，移动终端虚拟仿真（目前很少）和专用的虚拟仿真设备虚拟仿真[1]。如今又有一个新的概念进入了人们的视野：体感虚拟仿真，可见人们在仿真方面的需求是与时共进的，现在的虚拟仿真把现实转移向了虚拟，而且虚拟有着得天独厚的优势：比如能做一些现实生活中不能够实现的一些事情，像工业虚拟仿真，机械仿真，从而满足用户的想象。
1.1 论文研究主要内容
驾驶模拟仿真是许多模拟仿真中最为实用的虚拟仿真。主要使用了物理引擎，GUI，碰撞检测等技术来操作驾驶的，相对于普通的左右来控制驾驶，这种操控方式要复杂的多[2]。而碰撞检测则是为了能够准确的判断汽车的精确位置，比如是否完全停入库中。
实现运行在Windows系统上的一款驾驶虚拟仿真，通过键盘控制驾驶移动方向，加入刹车油门使体验更加真实。要求整个虚拟仿真能流畅的在Windows系统上运行。
在进入虚拟仿真界面时，车辆供用户使用。本项目的操作方式为：键盘上的A，S，W，D或方向键去控制车辆的行使。所以用户操控的感觉非常的真实，由于现在学驾照的人比较多，在虚拟仿真的会加入科目二的主要内容。而且加入挂档和倒车油门的设计让整个操作变得更加真实[3]，让用户有一种身临其境的感受。
1.2 国内外研究现状
美国是虚拟仿真技术的诞生地，美国早在20世纪40年代就开始研究虚拟仿真技术，目的是为了能够有效的训练飞行员和宇航员，通过模拟训练可以让飞行员了解各种可能出现的飞行状况。在20世纪80年代,美国宇航局为了能够节约成本和模拟飞行，组织了一系列有关虚拟仿真技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果。北卡罗来纳大学是世界著名的大学，其计算机系更是最早研究虚拟仿真的实验室，他们在建筑仿真、航空驾驶等取得的大量的成果。欧洲国家在虚拟仿真技术领域也走在了大多数国家的前列。其中英国在分布并行处理方面尤为突出，它开发的辅助设计和应用研究方面更是在世界闻名。德国、瑞典等发达国家也积极进行了虚拟仿真技术的研究与应用[4]。德国在改造传统产业应用方面取得了非常惊人的的成果，用于产品设计、降低成本，避免新产品开发的风险；另一方面就用于产品展示，吸引客户提高定单转化率。日本在虚拟仿真技术的发展上也有着举足轻重的地位，特别是在虚拟仿真的公园的虚拟仿真系统方面作出了很大的成就。
虚拟现实领域在这些年高速发展，计算机技术也变为了更新换代最快的行业,我国也在积极研究虚拟仿真技术，并根据我国的国情，制定了一系列的计划。这也引起了我国各界人士的兴趣和关注。研究与应用建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式系统的开发得到很快的发展。国防科工委部已将虚拟仿真技术的研究列为国家级重点攻关项目，我国许多的高校和实验室在虚拟仿真的研究上也取得了很多的成果。例如飞行员训练的虚拟仿真系统，这个系统可以让飞行员实时观察到飞机的各项数据这大大减少了训练飞行员所需成本，为祖国提供一大批人才。还有虚拟仿真演示环境，这样不需要建设对应的场地就可以看到效果图，这些都是可以节省大量的时间和成本，可以将更多的时间放在设计上。现在很流行的Animoji表情它可以通过摄像头来提取用户的表情，并用动物的头像展示出来，这些我国也在表情合成取得了很好的成绩，我相信随着时间的发展我国在虚拟仿真技术领域也会追上发达国家。
中国的虚拟仿真主要分为几个方面：客户端仿真，对于虚拟仿真开发商而言，这种模式是很多小型公司所承受不起的[5]。因为开发客户端的仿真需要大量的投入，大量的开发时间，以及长期的繁琐的后期维护与单机虚拟仿真不同，单机虚拟仿真往往上市之后就可以做甩手掌柜了，但是对于客户端仿真而言则需要投入大量的人力财力来进行运营和维护。不过一份耕耘，一分收获。客户端仿真的利润相对于单机虚拟仿真是不可同日而语的。
我国在虚拟仿真领域的发展与一些发达国家还是存在一定差距，提高我国虚拟仿真技术，需要更多的人参与到其中，了解这一领域的关键技术显得很有必要。我们大学生作为祖国未来发展的主要力量，更要严格要求自己，建设更好、更强大的祖国。
2 关键技术介绍
如今虚拟仿真已经走入了我们的生活中，尤其是在工业仿真上，在工业上使用仿真技术模拟机器运转和产品生产可以大大减少操作所带来的失误。三维虚拟仿真技术的重要应用方向之一，对虚拟仿真技术起到了巨大的牵引作用。虚拟仿真技术已经应用到了社会的各个领域，Unity3D是促进这项技术的重要平台。Unity3D引擎作为能够跨平台虚拟仿真系统，显然成为国内外生产厂商关注的焦点[6]。Unity3D能够在PC、PS3、XB360、IOS等平台运行虚拟仿真系统，大大节省了开发的所需时间和金钱。不仅在虚拟仿真系统领域，在其他的领域的运用也使Unity3D成为大家熟悉的软件，它作为虚拟仿真强大的工具被广泛的运用，Unity3D未来的发展趋势会非常的好。
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