沉浸式钢架雪车滑行仿真系统研究与实现

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.23-1114

系统仿真学报 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (1): 145-154.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.23-1114

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沉浸式钢架雪车滑行仿真系统研究与实现

王子宁¹, 罗诗江², 陈维亚¹, 骆汉宾¹

^1.华中科技大学国家数字建造技术创新中心，湖北武汉 430074
^2.中交武汉智行国际工程咨询有限公司，湖北武汉 430000

收稿日期:2023-09-08 修回日期:2023-12-04 出版日期:2025-01-20 发布日期:2025-01-23
通讯作者: 陈维亚
第一作者简介:王子宁(1999-)，男，硕士生，研究方向为数字孪生。
基金资助:
国家青年基金(72001086);国家重点研发计划(2021YFF0307100)

Research and Realization of Immersive Skeleton Simulation System

Wang Zining¹, Luo Shijiang², Chen Weiya¹, Luo Hanbin¹

^1.National Center at Technology Innovation for Digital Construction, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
^2.CCCC Wuahn Zhixing International Engineering Consulting Company Limited, Wuhan 430000, China

Received:2023-09-08 Revised:2023-12-04 Online:2025-01-20 Published:2025-01-23
Contact: Chen Weiya

摘要/Abstract

摘要：

钢架雪车作为冬季奥运会的滑行项目之一，具有滑行速度快、赛道复杂、危险性高的特点，为降低在实际滑行过程中产生事故的风险，应用虚拟现实技术构建了一套沉浸式钢架雪车滑行仿真系统。基于激光扫描获取的点云数据进行现有赛道建模，实现在虚幻4引擎中构建虚拟场馆赛道与钢架雪车滑行运动模型；通过动作捕捉采集数据实现模拟滑行力学操控输入，并获取模拟滑行钢架雪车姿态，通过六自由度振动台反馈给使用者。该系统可实现安全条件下的钢架雪车模拟滑行，为运动员提供熟悉赛道、安全训练的手段。

关键词: 虚拟现实, 运动仿真, 钢架雪车, 动作捕捉, 赛道三维重构

Abstract:

Skeleton, as one of the sliding sports in Winter Olympic Games, has the characteristics of high speed, complexity and danger. In order to reduce the risk of accidents during sliding, a series of immersive skeleton simulation system is constructed utilizing virtual reality. Based on the point cloud data obtained by laser scanning, the existing track is modeled to build a virtual track stadium and skeleton sliding model in Unreal Engine 4. The data collected by motion capture devices is employed to estimate the centroid of the person and enable glide control input. The simulated skeleton posture is captured and fed back to the user via a six-degree-of-freedom platform. The system realizes simulated sliding under safe conditions, providing athletes with the methods to practice and train safely.

Key words: VR, motion simulation, skeleton, motion capture, 3D reconstruction of track

中图分类号:

TP391.9

王子宁,罗诗江,陈维亚等 . 沉浸式钢架雪车滑行仿真系统研究与实现[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(1): 145-154.

Wang Zining,Luo Shijiang,Chen Weiya,et al . Research and Realization of Immersive Skeleton Simulation System[J]. Journal of System Simulation, 2025, 37(1): 145-154.

图/表 17

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参考文献 15

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身体部分	l_p		l_d
身体部分	女	男	女	男
头颈	41.06	40.24	58.94	59.76
躯干	41.51	44.86	58.49	55.14
左(右)臂	42.46	42.28	57.54	57.72
左(右)腿	36.12	40.95	63.88	59.05

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Research and Realization of Immersive Skeleton Simulation System

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