1.一種動(dòng)感平臺(tái)體感模擬逼真度評(píng)估裝置,其特征在于,包括:
慣性傳感器(1)、通訊模塊發(fā)送端(2)、傳感器固定裝置(3)、計(jì)算機(jī)(4)、通訊模塊接收端(5)、動(dòng)感平臺(tái)(6)、模型人(7)以及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中的動(dòng)感平臺(tái)逼真度評(píng)估軟件組成。
所述的慣性傳感器(1)通過螺釘固定于傳感器固定裝置(3)上;
所述的傳感器固定裝置(3)通過繃帶固定在模型人(7)的前庭位置上;
所述的模型人(7)通過安全帶固定在動(dòng)感平臺(tái)(6)上;
所述的慣性傳感器(1)通過串口與通訊模塊發(fā)送端(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊;
所述的通訊模塊接收端(5)通過串口與計(jì)算機(jī)(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊;所述的動(dòng)感平臺(tái)(6)與計(jì)算機(jī)(4)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)感平臺(tái)體感模擬逼真度評(píng)估裝置,其特征在于:
通過對(duì)比慣性傳感器采集到的動(dòng)感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)模擬數(shù)據(jù)與動(dòng)感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)指令數(shù)據(jù),計(jì)算體感模擬逼真度。包括以下步驟:
S1、準(zhǔn)備工作:將模型人(7)固定在動(dòng)感平臺(tái)(6)座椅,傳感器固定裝置(3)固定于模型人(7)上,慣性傳感器(2)固定于傳感器固定裝置(3)上,建立體感模擬逼真度評(píng)估軟件與慣性傳感器、動(dòng)感平臺(tái)之間的通訊連接。
S2、數(shù)據(jù)采集:運(yùn)行動(dòng)感平臺(tái),采集動(dòng)感平臺(tái)X、Y、Z三個(gè)方向的加速度和角速度,同時(shí)保存動(dòng)感平臺(tái)運(yùn)動(dòng)指令數(shù)據(jù)。
S3、數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)兩組數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)量大的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣。
S4、特征提取:分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)繪制折線圖,提取折線圖的波峰和波谷作為特征。
S5、峰值匹配:通過峰值匹配算法,找到峰值與峰值之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
S6、逼真度計(jì)算:采用多因素權(quán)重綜合計(jì)算方法計(jì)算逼真度。
S6.1計(jì)算折線上的每一峰值對(duì)的逼真度;
S6.2根據(jù)峰值逼真度,計(jì)算折線對(duì)逼真度;
S6.3根據(jù)加速度、角速度對(duì)逼真度的權(quán)重影響及其折線逼真度計(jì)算動(dòng)感平臺(tái)綜合評(píng)價(jià)逼真度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動(dòng)感平臺(tái)體感模擬逼真度評(píng)估裝置,其特征在于:
所述的步驟S1要求慣性傳感器坐標(biāo)系與動(dòng)感平臺(tái)坐標(biāo)系平行;
所述的步驟S2采集到的動(dòng)感平臺(tái)X、Y、Z三個(gè)方向的加速度和角速度數(shù)據(jù)與動(dòng)感平臺(tái)運(yùn)動(dòng)指令數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間標(biāo)記;
所述的步驟S3以數(shù)據(jù)量小的那組數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)記為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)另一組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值處理,使兩組數(shù)據(jù)按照時(shí)間標(biāo)記對(duì)齊。
所述的步驟S4采用最大熵方法確定波峰(波谷)的閾值,以波峰(波谷)的峰值(谷值)、峰值時(shí)間作為特征的屬性。
所述的步驟S5采用基于時(shí)間最近鄰匹配策略,進(jìn)行峰值匹配。
所述的步驟S6:
S6.1峰值對(duì)逼真度
對(duì)于每一對(duì)峰值對(duì),逼真度計(jì)算公式為:
其中:
wp為峰值影響權(quán)重系數(shù);
wt為時(shí)間影響權(quán)重系數(shù);
pi為原始數(shù)據(jù)折線圖峰值;
po為模擬數(shù)據(jù)折線圖峰值;
ti為原始數(shù)據(jù)折線圖峰值時(shí)間;
t0為模擬數(shù)據(jù)折線圖峰值時(shí)間;
s為一對(duì)峰值對(duì)逼真度;
S6.2折線對(duì)逼真度
對(duì)于每一對(duì)折線圖,逼真度計(jì)算公式為:
其中:
si為每一對(duì)峰值對(duì)的逼真度;
n為每一對(duì)折線圖匹配的峰值對(duì)數(shù)目;
S為每一對(duì)折線圖的逼真度,此處分別為Sax,Say,Saz,Swx,Swy,Swz,分別代表X、Y、Z方向的加速度、角速度模擬逼真度;
S6.3動(dòng)感平臺(tái)綜合評(píng)價(jià)逼真度
動(dòng)感平臺(tái)綜合評(píng)價(jià)逼真度計(jì)算公式如下:
其中:
wa為加速度對(duì)逼真度影響權(quán)重系數(shù);
ww為角速度對(duì)逼真度影響權(quán)重系數(shù);
Sax,Say,Saz,Swx,Swy,Swz分別為X、Y、Z方向的加速度、角速度模擬逼真度;
Sc為動(dòng)感平臺(tái)體感模擬效果綜合評(píng)價(jià)逼真度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)感平臺(tái),其特征在于:
所述的動(dòng)感平臺(tái)(6)是3個(gè)以上的自由度的并聯(lián)或串聯(lián)模擬平臺(tái),可以提供座椅。