3.1. Bài toán
Trong phần này luận văn xây dựng một chương trình mô phỏng một tình hống giao thông đường bộ trong đó có các đối tượng tham gia giao thông cùng qua một ngã tư
Trong ứng dụng mô phỏng này ta cần sử dụng các mô hình - Mô hình về hạ tầng giao thông đường bộ
- Mô hình về các phương tiện tham gia giao thông trong bài toán: + Mô hình xe cảnh sát
+ Mô hình xe tải
+ Mô hình xe con 04 chỗ ngồi
3.2 Xây dựng hệ thống mô phỏng tình huống giao thông
Hệ thống mô phỏng thử nghiệm tình huống tham gia giao thông sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual C.Net, thư viện đồ hoạ OpenSG. Trong hệ thống này có sử dụng thư viện mã nguồn mở cài [9] đặt thuật toán phát hiện va chạm sử dụng hộp bao OBB. Các mô hình ô tô được lấy từ [12]. Sơ đồ khối của hệ thống mô phỏng các tình huống giao thông như hình 3.1
Trong sơ đồ này, khối đầu tiên đó là khối “Tính toán vector trạng thái mới” được cài đặt các phương pháp tính tích phân gần đúng bằng hai phương pháp Euler và Runge Kutte 4. Ta có thể sử dụng một trong hai hàm đã được cài đặt trong khối đó để tính toán vector trạng thái mới từ tập vector trạng thái hiện tại.
Khối thứ hai là khối “Dò tìm va chạm” cài đặt phương pháp phát hiện va chạm bằng hộp bao OBB (Object Boungding Boxes). Nếu không có va chạm nào ra thì khối này trả về giá trị FALSE, ngược lại khối trả về giá trị TRUE đồng thời cung cấp một số thông tin về vụ va chạm như sau:
Hai đối tượng va chạm nhau: body0, body1.
Điểm tiếp xúc của va chạm (contactPoint): là điểm đầu tiên mà hai đối tượng va chạm nhau.
Vector pháp tuyến normal có gốc là điểm tiếp xúc, hướng từ body0 sang body1 và vuông góc với mặt va chạm của body0.
Khoảng cách mà hai đối tượng thâm nhập vào nhau: penatrate > 0 Toàn cảnh thông tin về vụ va chạm được biễu diễn như trong hình 4.2
Khối thứ ba là khối “Xử lý va chạm”, khối này nhận đầu vào là các thông tin về vụ va chạm và tính toán sự thay đổi về các trạng thái mới cho các đối tượng liên quan đến vụ va chạm. Trong khối này cài đặt các hàm xử lý hậu va chạm sử dụng các cơ sở vật lý như đã trình bày trong chương 3. Cuối cùng, toàn bộ thông tin về trạng thái hiện thời của các đối tượng cùng với những dữ liệu về hình dạng 3D của chúng sẽ được hiển thị ra màn hình thông qua khối “Render”.
3.3. Thực nghiệm
Đây là giao diện chính của chương trình thử nghiệm mô phỏng tình huống giao thông tại ngã tư giao cắt. Chương trình sẽ mô phỏng quá trình va chạm giữa xe tải và xe con 04 chỗ trong một khung cảnh đã tạo sẵn.
Hình 3.3 thể hiện tình huống giao thông tại ngã tư giao cắt, có 03 xe tham gia giao thông: 01 xe cảnh sát, một xe con 4 chỗ ngồi, 01 xe tải. Xe cảnh sát đi trên hướng đường chính., xe tải và xe con đi ngược chiều nhau trong đường giao cắt.
Hình 3.4. Chuyển động của các phương tiện qua ngã tư giao cắt
KẾT LUẬN
Trong quá trình làm luận văn được tìm hiểu, nghiên cứu, thực hiện và đi đến hoàn thành luận văn tốt nghiệp này em đã bổ sung thêm cho mình nhiều kiến thức quí giá. Em đã tìm hiểu sâu hơn, đầy đủ hơn về va chạm và xử lý va chạm trong một hệ thống thực tại ảo.
Hầu hết các hệ thống thực tại ảo khi phát hiện va chạm đều sử dụng cách tiếp cận hình bao đối tượng, tuỳ từng hệ trường hợp cụ thể mà ta có thể sử dụng kỹ thuật hình bao thích hợp. Sau khi phát hiện va chạm, giai đoạn xử lý hậu va chạm sẽ được thực hiện dựa trên những cơ sở của vật lý mà cụ thể là động lực học vật rắn.
Kỹ thuật phát hiện va chạm giữa hộp bao OBB và tam giác còn được ứng dụng rất hiệu quả trong việc do tìm va chạm giữa đối tượng với môi trường, địa hình, núi non, hay các chướng ngại vật. Nó liên quan đến quá trình phát hiện và xử lý va chạm khi đối tượng di chuyển trên địa hình bằng phẳng và địa hình không bằng phẳng. Đối với bài toán này, người ta thường tối ưu hoá quá trình xử lý bằng cách biểu diễn bề mặt địa hình bởi các cây QuadTree hoặc OctTree. Trong luận văn, em chưa trình bày chi tiết về vấn đề này.
Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, mặc dầu bản thân đã rất nỗ lực, cố gắng, đầu tư rất nhiều thời gian, công sức cho việc tìm hiểu nghiên cứu đề tài và đã nhận được sự chỉ bảo, định hướng tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng các anh, chị đi trước nhưng do hạn chế về mặt thời gian và khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu nên chưa có được kết quả thực sự hoàn hảo.
Hướng phát triển:
Mô phỏng là một Với kết quả nghiên cứu trên, cộng với sự đầu tư về thời gian và công nghệ trong tương lai thì việc thực hiện các mô phỏng liên quan đến va chạm sẽ không còn là một vấn đề quá khó khăn nữa. Chúng ta sẽ rễ dàng thực hiện được việc mô phỏng chính xác các vụ va chạm và các hiện tượng xảy ra, cũng như xây dựng các phần mềm ứng dụng phục vụ cho từng lĩnh vực, từng ngành nghề cụ thể.