[发明专利]事故现场虚拟多关注视角转换的三维动态再现方法

权利要求书

1.一种事故现场虚拟多关注视角转换的三维动态再现方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、构建三维模型库，具体制作流程是，

1.1)开始前需要就建模所需的数据进行预处理，二维矢量数据是三维建模的依据，绘制出三维模型的三视图，导入Dmax软件，得到轮廓构图；

1.2)添加一个可编辑的正方体，参照二维视图对该正方体进行适当的拉伸、裁剪、挤压操作，初步构建三维模型；

1.3)对于模型贴图，借助数据预处理阶段制作的局部贴图，在3DMAX的“材质编辑器”中实现；

1.4)模型面数优化，面是3DMAX模型的基本构成单位，在满足模型虚拟表现的前提下，减少建模所采用面的数量，得到优化后的模型；

步骤2、收集事故现场相关数据，

对事故现场相关信息进行采集，搜集地面车辆划过的痕迹长度和所在位置，以及周边道路及环境情况的数据，

对于现阶段处理问题考虑因素关系：y＝f(m_a,m_b,μ,s_a，s_b)，

其中，m_a，m_b代表事故双方车辆质量，μ代表事故路面的摩擦系数，s_a,s_b代表事故双方车辆刹车痕迹的长度；

步骤3、构建场景，

在unity3D软件中创建道路及周边环境，导入所需模型创建虚拟事故场景，添加对应的物理属性及相关组件，设置各个模型的实际属性参数，

3.1)生成初始场景，利用unity3d软件创建一块地面Terrain，把该块地面放在虚拟三维场景坐标为(0,0,0)处，大小选用默认的长宽高1千米；

利用unity3d软件自带的资源库，对于地面组件进行编辑：包括山地、地面贴图、小草、树木，生成初始场景；

3.2)生成道路，利用unity3d中的插件EasyRoad3D，通过多点描出道路大体走向，生成道路效果图，设置道路数据；

3.3)导入车辆，添加物理组件rigidBody，设定车身质量参数、引力参数、产生的摩擦阻力参数；添加碰撞组件mesh Collider，进行碰撞检测；添加受力组件Constant Force模拟车辆动力，得到模型实际参数设置后的场景展现效果图；

步骤4、增强事故场景的现实效果，利用Unity3D特有的粒子系统技术对事故场景的环境效果进行三维渲染，使事故场景虚实融合更加真实，

4.1)添加火焰粒子

在一个空物体上添加组件Particle System，见表1Particle System参数设置，及Renderer Module渲染器模块，

表1 Particle System参数设置

Duration持续时间	2.74
Start Lifetime初始生命	17，73
Start Speed初始速度	5.2
Start Rotation初始旋转	9.16
Start Color初始颜色	(H,S,V,A)～(0,17,248,255)
Max Particles最大粒子数

4.2)添加天空材质及气候状态，

气候包括大雾、雨天状况，在设置过程中，对于关键参数的作用见表2中的RenderSettings参数设置，

表2，RenderSettings的参数设置

Fog雾	勾选
Fog Mode雾的类型	Exp2
Fog Density雾的浓度	0.007
Linear Fog End线性雾结束距离	300

步骤5、再现事故现场利用C sharp脚本编写程序模拟车辆的轨迹运动、碰撞检测三维动画，再现事故现场，

5.1)轨迹运动

新建一个空物体命名为Root，作为路径的根节点；然后新建四个新的空物体，把它们作为Root的子物体，这四个物体用于控制物体移动的路径点；在小车上添加脚本SplineController应用曲线样条插值算法，脚本参数参照表3的Spline Controller参数设置；

Spline Root：曲线根节点，在此设置为Root物体，当把Root物体赋上之后，场景中会自动产生一个封闭的圆形路径，路径形状通过调节创建的四个空物体的位置控制，取消AutoClose的勾选，这样就能够随意调节四个物体的位置，调节出想要的路径；

点击运行，小车自动沿着设置的路径移动，Duration参数用于控制物体移动整个路径需要的时间，或理解为修改物体移动的速度，得到运动轨迹效果，

表3，Spline Controller参数设置

5.2)碰撞检测

给车辆添加C#组件，判断当与贴标签“zalan”的物体相撞时，车辆的Source Audio组件播放碰撞声，在碰撞点显示火焰效果，并且关闭ConstantForce组件，创建C#组件，编写代码；

步骤6、多视角转换，利用不同视角重现事故现场，

在场景中定位多个摄像头位置，用于虚拟电子警察、目击证人、事故双方驾驶员，以便从不同视角重现事故现场，

6.1)设置摄像机的参数：

Projection投影：切换相机的能力，以模拟透视；

Field of view视野：相机的视野，沿着本地Y轴测量以度为单位；

6.2)设置摄像机所处不同位置的场景坐标、视野方向、距地面高度参数；

6.3)对于切换摄像头则采用uGUI的按钮功能，控制不同摄像机的关闭与打开。