交通事故三维模拟演示系统
一种交通事故现场全景测量及情景再现系统
[3] Matthaei R,Bagschik G,Maurer M. Map — relative localization in lane -level maps for ADAS and autonomous driving [ C]// Intelligent Vehi cles Symposium 2014. IEEE ,2014.
基于构建的交通事故要素模型和环境模型，搭建
了交通事故再现演示平台，软件界面如图3所示。根 据全景拍摄云台获取细目图像,通过现场全景重现模
块以视频方式再现360。全景图像。在事故三维重建 模块中，通过调用车辆及其他事故对象的三维模型，调
用三维环境模型，构建出三维全景。女口:根据车辆基本
信息（如型号、能源类型、厂商等）调用车辆三维模型
o引言
我国汽车保有量不断增加,交通事故频发,很多事 故依靠人工测量方式辅助图像数据，事故勘察结果多 以图表、文字形式呈现，不够直观形象。随着数据采集 技术、数字建模技术及虚拟现实技术的发展，生动直观 再现事故过程成为重要的研究方向。国外已经开发出 一些事故再现模拟系统，但这些系统都存在不足,适用 事故类型有限或只能正向模拟事故车辆运动状态，操 作依赖专业技术人员，不适合基层交警人员快速处理 事故UT。国内相关研究起步较晚，但实现了一些技 术突破t4_7]o大多系统处于学术研究与实验验证阶 段,不能真正面向一线交通事故处理人员来帮助他们 快速处理案件[8-，0]o提出一种交通事故现场全景测
交通事故3D模拟系统分析
［ １ ］李江 ，吴鹏华． 汽车碰撞 事故计 算机模拟的研 究［ Ｊ ］ ． 中国公路 学
间关 系，这是静态的。那么 ，要体现动态的事故发生过程 ，就 要使模型实现动画效果 ，将三维人物和车辆等模型进行三维动
画仿真动态演示 ，帮助执法人 员对事故发生过程进行分析。强
［ ２ ］陈云刚．道路交通 事故再现分析 系统的研 究与开发 ［Fra bibliotekＤ］ ．北京：清
企 业 科 技 与发 展
片和进 行 ３ Ｄ距 离测 量 ，重现和 复原 真实 的案件 现场及 其 细 节 ；可 以根 据现场平 面草 图 、现场全 景照片及 案件 过程文 字 描述 ，进行现场 全景互动漫游 ；还可 以选 择和摆放不 同的 ３ Ｄ 模 型 ，包 括建筑物 、树木 、家居设备 、人体 、汽 车及各种 物 品 ，并设 置各种色 彩的灯光 ，为不 同的物体 选择各 种材质 贴
４ ． ３ 交通 事 故 ３ Ｄ模 型库
对历 年来发生 的交通 事故调研 数据建 立模 型 ，并存 人专
门的数据 库 中 ，不断 积 累虚拟 现实 和三维 仿 真方 面 的经验 。 其 中 ，包括交通 事故 中所涉及 的所 有物 体的模 型 ，国内所有 的道路模 型，达 到能够满足将所有交通事 故现场还原 的要求 。
华 大 学 ，２ ０ ０ ０ ．
［ ３ ］魏 朗，陈荫三． 车对车碰撞 事故再现计 算机模拟 系统 的研 究［ Ｊ ］ ．
中国公路学报 ，１ ９ ９ ６ ，９ （ ４ ） ．
大的仿真动画引擎 、丰富的三维模 型资源库及逼真的模型动作
资源库 ，可制作还原事故过程的模拟动 画，帮助现场勘查人员
点及描述 ，突破 了传统的平面视角限制 ，它 的标注是立体三维 的 ，以及 随时间改变 、动画的演示 即时标注在关键点 。三维模
交通事故现场三维重建模拟复原分析系统-北京金视和
交通事故现场三维重建模拟复原分析系统产品介绍案件现场模拟复原分析系统是由具有世界先进水平的360°全自动机器人拍摄云台，精密鱼眼镜头配以高端单反数码相机以及三维建模和运动仿真图形数据软件平台组成。
该产品集十几年来世界上尖端科研成果，并且结合多年对公安系统、交警系统和消防官兵在案件现场处理问题上的调研数据，进行定制化开发的高科技现代化解决方案。
使用案件现场模拟复原分析系统，现场侦查技术人员可迅速使用全自动360度全景相机拍摄并保存（刑事、交通、火灾）案发现场，通过三维建模和运动仿真，对案发现场进行真实物理模拟。
在对案件重现的过程中，可进行现场环境及模型的实时重建，包括建筑物，房间，房间内家具，人物，车辆等所有的模型，并且可以将多种可能的方案进行快速模拟动画，以进行多种事故方案的分析。
达到案发现场事故重现的目的，大大提高了案件侦破的速度和可靠性。
交通事故现场由于场地环境的特殊性，在事故发生后需要尽快的将现场进行清理以便恢复交通，这样一来，交通事故案发现场在第一时间拍摄测量保存后，就无法进行真实的回溯，只能参考测量数据和平面照片。
为了更加精确的从多个维度来进行事故现场的分析，案件现场模拟复原分析系统就交通事故案发现场处理问题上做了针对性的功能开发，切实的保证了案发现场的完整保存，以及事后对交通事故案发过程的模拟分析复原。
在到达交通事故现场的第一时间，通过全自动360°全自动机器人拍摄一组完整的现场全景图像，可以将整个交通事故案发现场用三维全景图像保存下来，以后后期进行参考、测量、分析和汇报。
其快速标注和精确测量功能，可以在真实的现场全景图中进行事故现场分析。
同时增强现实的三维事故模拟复原功能可以在真实的全景图中添加三维人物和车辆模型，并且可以通过即时的鼠标拖拽和方向键控制，进行三维模拟仿真动画录制，创建多种方案的交通故案发过程。
同时，内建的海量三维模型以及三维场景快速生成功能，可以对交通事故案现场和发过程从多个角度进行动画模拟和分析。
交通事故快速三维模拟重建系统
交通事故快速三维模拟重建系统简介交通事故快速三维模拟重建系统是由三维数字化图形仿真软件和360°全自动机器人拍摄系统组成。
是北京金视和科技股份有限公司集十几年来图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对公安交通系统的调研数据进行定制化开发的解决方案。
北京金视和科技股份有限公司聘请多位交通事故鉴定技术专家作为技术顾问团队，通过全国各地交通事故科技部门对交通事故快速三维模拟重建系统多年的使用意见和反馈信息，不断将产品完善改进至今。
适用于交通事故现场勘查、现场痕迹物证提取和保存、现场图像绘制以及事故过程分析等环节的规范操作，满足了公安交通系统对于事故现场绘图、事故现场三维重建和交通事故过程模拟分析等标准化工作流程的需求。
产品特点事故现场真实360°全景三维现场重建交通事故快速三维模拟重建系统搭载的全景拍摄系统，由单反数码相机、精密鱼眼镜头和全自动拍摄云台组成，可在一分钟内拍摄事故现场的全景图片，并自动生成现场全景图像，达到现场三维重建的目的。
事故现场往往一旦撤销便无法还原，360°全自动机器人拍摄系统将现场完整的保存下来，所有现场痕迹和物证细节图像再以热点链接的方式添加到现场图中，可随时对事故现场图进行回溯、测量和分析。
快速绘制自定义三维交通现场图像交通事故快速三维模拟重建系统内建强大的快速建模功能，根据不同的现场公路环境需求（市区公路、高速公路、城铁和火车轨道等），可在几分钟内创建交通事故现场的三维布局，从而进行事故现场的还原和分析。
该功能颠覆了事故现场传统手绘图或者平面绘图的方式，可直接创建三维事故现场图像，并按照公安部制图标准，快速生成现场三维记录图、现场比例图和现场三维分析图，真实的还原事故现场三维布局。
丰富的交通事故三维模型资源库交通事故快速三维模拟重建系统通过多年来对国内交通事故市场调研数据的积累，以及虚拟现实和三维仿真领域的技术经验，建立了一个庞大的专业模型资源库，其中包括交通事故中涉及到的几乎所有物品和国内所有类型的公路模型，可以满足交通事故现场还原的需求。
基于三维无标尺摄影测量方式的道路交通事故快速勘查处置系统
11、可具备丰富的道路形态绘制模板和强大的预置道路数据库功能。
专业 专心 尽心
致力于行业应用解决方案
12、可具备图形化的勘查笔录制作工具，简单、直观，同时系统可以和公安部统 一推行的事故信息处理系统进行对接。
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致力于行业应用解决方案
13、可具备简易事故处理程序，并且有询问笔录、讯问笔录文书。
场勘查定位需要的所有数据，无需人工测量，事故交警可以在现场快捷地制
作生成《道路交通事故现场实景记录图》和《道路交通事故现场比例图》， 便于事故当事人在现场签字认可，同时系统还具备事故现场勘查笔录、询问 笔录、讯问笔录等多种事故案卷笔录文书制作功能，为了便于事故责任认定 分析，系统还可配备道路交通事故现场三维仿真再现分析功能。 实践证明，通过在交通事故现场勘查处理过程中应用该系统，可极大地 提高交通事故现场处置效率，是交通事故现场处理手段的一次革命，可大大 提升交警执法形象，体现公安部科技强警的指导思想。
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二、项目资质
2017年天津铁通公司与公安部共同起草制定《道路交通事故现场图绘 制》行业标准，引领该项目领域前沿发展方向。
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二、项目资质
参与2010年公安部、科技部、交通部联合组织的《国家道路交通安 全科技行动计划》课题七“道路交通安全执法技术及大范围应用” 科研任务；
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17、可支持微软Windows 10操作系统下的全新触控操作，用触控笔或者手指都能 随意自如地操作。
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五、应用方案
方案一、平板电脑拍照
该方案使用二合一平板电脑直接对事故现场进行拍照，之后使用 三维无标尺道路交通事故现场快速勘查处置系统对拍摄的照片进行大 量的分析处理，即可自动生成道路交通事故现场图和道路交通事故现 场实景记录图。
基于3DSMAX的交通事故演示程序
关键词 :三维模型 ; OpenGL;事故再现
中图分类号 : U491. 3
文献标识码 : A
The d em on str a t ion p r ogram of tra ff ic a cc iden t
ba sed on 3D SM A X
SHU Q ia ng
(Automobile School O f Chang’an Un iversity, Sha nxi Xi’an 710064 China )
令 ,在弹出的子菜单中选择设置连接命令 ,在对象 /库 模块 一栏加 入 Op engl32. lib Glu32. lib Glaux. lib。在 相应的文件中加入 # inc lude " gl \ gl. h " , # include " gl \
图 2 多边型建模赋予材质
模型建好后 ,要把 模型读入 VC + +的可 视窗口 中 。3DSMAX 模型的读取有很多种方法 ,常见的是利 用格式转换软件 ,如“V iew. e xe”把 3DS格式的模型转 换为用函数代码表示的“. h”和“. gl”文件 ,调用显示 列表 glCallL ist (Mode l) 。这种方 法简单实 用 ,但是对 模型有较多的贴图材质时 ,往往在格式转换时会丢失 材质 ,使载入模型达不到要求的效果 。
基金项目 :国家科技支撑计划项目 ( 2007BAK35B 01) 作者简介 :舒 强 ( 1982—) ,男 ,河南濮 阳人 ,硕 士研 究生 , 研究方向为车辆安全工程 。
制 ,并实现人机交互功能 。
1 Op enGL简介
OpenGL 是用于开发交互式二维和三维图形应用 程序的最佳环境 ,已经成为一个工业标准的计算机三 维图形软件开发 接口 。OpenGL 自 1992 年出现 以来 逐渐发展 完善 ,已成为一个唯一开放 的 ,独立于应用 平台的图形标准 。另外 , OpenGL 非常接近硬件 ,是一 个图形与硬件的接口 ,包括 100 多个图形函数用来建 立三维模型和进行三维实时交互 。并且 OpenGL 强有 力的图形函数 ,不要求开发人员把三维物体模型的数 据写成固定的数据格式 ,也不要求开发人员编写矩阵 变换 、外 部设备访问等函数 ,大大地简 化了编写三维 图形的程序系统设计分 [1 ] [2 ] 。
基于虚拟现实技术的交通事故应急研究与模拟系统设计
基于虚拟现实技术的交通事故应急研究与模拟系统设计交通事故在现代社会中屡见不鲜，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。
如何提高交通事故应急处理的效率和准确性成为了一个迫切需要解决的问题。
虚拟现实技术作为一种全新的交互式模拟技术，具备了在交通事故应急模拟中的巨大潜力。
本文将从交通事故应急的需求出发，设计一套基于虚拟现实技术的交通事故应急研究与模拟系统，旨在提高应急处理的准确性和效率。
1. 引言交通事故应急处理的准确性和效率对于人们的生命财产安全至关重要。
优化应急处理系统，提高事故现场的决策水平和效率，是提高交通事故应急处理能力的关键。
虚拟现实技术以其沉浸式的特点和真实感，为交通事故应急研究与模拟提供了新的解决方案。
2. 虚拟现实技术在交通事故应急中的应用虚拟现实技术可以为交通事故应急提供模拟环境，以仿真的形式将事故现场呈现给操作员，使其获得一种身临其境的感觉。
交通事故应急虚拟现实系统可以包括三个部分：眼镜式虚拟现实设备、手部追踪设备和交互式仿真软件。
3. 交通事故应急虚拟现实系统的设计要求为了真实地还原交通事故现场，交通事故应急虚拟现实系统需要具备以下设计要求。
3.1 仿真环境设计交通事故现场的真实感是交通事故应急虚拟现实系统的关键。
通过精确的地形、道路、建筑等元素的建模和渲染，系统可以呈现真实的环境。
同时，交通事故应急虚拟现实系统还可以根据不同的场景需求进行定制，包括城市道路、高速公路、乡村道路等。
3.2 虚拟交互设计交通事故应急虚拟现实系统需要提供丰富的交互方式，以模拟真实世界的操作。
通过手部追踪设备和交互式仿真软件，用户可以通过手势操作、点击等方式与系统进行实时交互。
同时，系统还应该支持语音交互，使操作员可以通过语音指令完成相应的操作。
3.3 实时模拟与反馈交通事故应急虚拟现实系统需要实时模拟交通事故的发生和处理过程，并及时向操作员提供相关反馈。
系统应该准确地模拟车辆的碰撞、起火等事故现象，并根据操作员的处理动作给出相应的反馈，如伤亡情况、处理结果等。
道路交通事故现场三维实景仿真再现分析系统
预览根据需求定制7、系统可以简单快捷的调整车辆模型的位置和形态，可一键设置车辆模型的左侧翻状态、右侧翻状态、左仰翻状态、右仰翻状态、还原状态。
8、系统可以在模拟动画当中对事故元素添加特效，如起火、冒烟、刹车声音、碰撞声音、人声模拟等特效。
9、系统可以快速简单的利用时间轴工具制作模拟动画，如车辆碰撞动画、车辆与行人碰撞动画、车辆与交通设施碰撞动画等。
10、系统可以任意调整时间轴的时长，既可以模拟短暂的事故发生过程，也可以模拟事故发生过程比较复杂并且过程时间比较长的事故。
11、系统可以设置不同的天气状态，如晴、下雨、下雪、下雾等。
12、系统可以在真实图像上添加数据标注、文字。
13、系统具备画面截图和屏幕录像功能，可以将制作的模拟动画以视频的格式保存。
（二）虚拟三维场景动画模拟模块1.系统可通过二维平面道路交通事故现场图自动一一对应生成三维立体交通事故动画场景，三维场景中的道路形态、道路上的标志标线和隔离设施、道路上的车辆行人交通事故元素以及道路周围的建筑设施都与二维平面现场图图一一对应，不需要人为制作模型再人为添加。
2.系统生成的三维立体场景可模拟多种天气现象，包括晴天、下雨、下雾、下雪。
3.系统具备多种视角观察事故现场功能，并且具备在事故车辆中动态观察事故发生过程的功能，可便捷地放大、缩小、旋转三维场景，便于从各个角度观察事故发生的全过程。
4.系统生成的事故现场动画具备开始播放和重置播放按钮，可反复观看事故发生过程。
5.系统可通过设置时间节点和交通事故元素运动轨迹快速生成二维动画，并可实现基于事故现场图的二维正俯视再现分析功能。
6.系统提供行人行走、行人摔倒、行人骑自行车、行人骑电动车等动画效果，并可实现行人和非机动车分离动画。
7.系统生成的三维事故动画具备多种播放速度。
8.系统中货车模型包括单体货车、货车车头带单拖挂车和货车车头带两拖挂车等三种模型，货车车头和拖带挂车可以紧密联动，车头和挂车可以在动画演示中处于不同的角度姿态。
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交通事故三维模拟演示系统
产品简介
交通事故三维模拟演示系统集成了三维360度全景照相技术、三维虚拟现实动态仿真技术（增强现实技术）为一体，完全满足现在公安系统里现场全景照相、全景三维测量、三维重建、模拟、和分析的应用。
是北京金视和科技有限公司集十几年来图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对公安交通系统的调研数据进行定制化开发的解决方案。
交通事故三维模拟演示系统生成高度逼真的三维场景图片和动画片。
把这些全景图片、三维场景、动画片和声音、文字结合，为侦查、技术、指挥人员生成各种三维虚拟案件现场场景的多媒体影音和影像材料。
对这些数字化多媒体信息进行分析、演示，并可以在网络服务器上发布、保存、修改案例，其他用户可以通过网络服务器进行查询、观看案例。
为案件的侦破、记录、汇报、存档查询，都提供了便利的直观方便。
交通事故三维模拟演示系统是由三维数字化图形软件和360°全自动机器
人拍摄系统组成。
是基于图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对交通事故处理部门的调研数据进行定制化开发的解决方案。
产品特点
交通事故三维模拟演示系统搭载的全景拍摄系统，由高端单反数码相机、精密鱼眼镜头和全自动拍摄云台组成，可以在一分钟内拍摄一组完整的现场全景图片，并以全自动方式进行拼接融合，无须人工干预拼接过程。
达到交通事故现场快速全景重建的目的。
在传统的工作流程当中，由于人为、天气等外界因素干扰，事故现场很容易在短时间内遭到破坏和干扰。
鉴于事故现场的特殊性，快速、完整、准确的保存事故现场，交通事故现场不可能像刑事案件现场那样长时间保留。
交警在记录事故现场时，大多是通过昂贵的单反数码相机，直观的对事故现场进行大量的物证和场景拍摄，在后期分析事故现场时由于照片数量繁多，很难建立起事故现场的形象认知，甚至有可能会漏拍一些关键信息。
借助360°全自动机器人拍摄系统将真实交通事故现场的完整的保存下来，可以在撤离交通事故现场后随时在交通事故现场全景图上进行截图、测量和分析。
现场采集物证图像及多场景热点添加在真实的交通事故现场中需要拍摄大量的现场细节图像(车辆痕迹、道路痕迹、现场环境、尸体、现场散落物和遗留物、血迹等)。
但大量的现场图片容易让技术人员混淆物证，这对于日后的案情分析来说有重大影响。
交通事故三维模拟演示系统的热点添加功能可以将所有采集到的现场细节图像以超级链接方式添加到现场全景图和三维重建现场中，并且可以用鼠标双击放大凸显细节图像，还可以创建文件夹对物证图像进行组织分类、可重命名以及删改细目照片资源，为事故过程分析带来极大的帮助。
同时在处理多个交通事故现场时，通过热点跳转的方式将多个交通事故现场全景图串联起来，除此之外还能建立全景图与现场方位图、现场立体图之间的位置关系，以更加立体形象的视角呈现交通事故现场。
三维模型与真实现场图像增强现实融合交通事故三维模拟演示系统独特的增强现实功能，可以将三维模型（人物、道路、车辆、建筑物等）拖拽到真实现场的360°全景图像中，通过增强现实技术将三维模型与全景图像进行融合互动。
在360°全景图像中进行事故过程的实地模拟复原，帮助现场勘查人员更加准确的分析事故过程。
海量专业三维模型资源库交通事故三维模拟演示系统依托交通事故处理部门需求的调研数据，以及自身在虚拟现实和三维仿真技术，建立了一个庞大专业的模型资源库，三维模型达两万多种。
其中包括人物、车辆、道路、建筑、公共设施等三维模型，可以完全满足交通事故现场三维重建的需要。
借助海量的三维模型资源库和简单的拖拽操作方式，交通事故三维模拟演示系统可在几分钟之内创建一个与真实场景极为接近的三维重建事故现场。
快速发布案件现场汇报文件为了保证事故现场数据的安全性，事故现场三维重建以及动画文件以加密的.JSH格式保存。
同时还可以输出通用的可执
行.EXE文件进行播放浏览。
全新的三维事故现场和事故模拟汇报方式可以多方位的视角和三维的动画演示呈现，完全取代了传统的PPT汇报，使交通事故现场有更强的代入感和准确性。
事故处理部门将这些直观的事故现场和事故过程及时向社会发布，就会起到舆情引导作用，消除社会对该事故的疑虑，起到控制舆情，以正视听，社会稳定的作用。
功能介绍
全自动拍照
刑侦人员将设备架好后，无需人工调整角度，挪动设备。
特制照相设备自动将现场记录到设备里。
照片拼接
具备多照片全自动智能拼接功能，对白墙、同色区域等单张照片边缘特征不明显的情况也可准确全自动拼接，无需手动拼接；平均一组全景拼接≤30秒；具备100组及以上批量照片全自动、快速拼接功能，批量拼接无需编程或设置（平均一组图像拼接≤50秒）；具备处理超大、超高清晰度图像的全景合成能力（能够拼接图像尺寸≥20000*10000像素的全景图）。
全景图预览
可以生成多种格式的三维全景图（html、flash、mov、exe等），可自动可视化生成雷达导航效果，使雷达与全景方向同步；可以生成exe可执行文件，跨平台播放；可以全满屏观看全景图，现场细目、导航栏、工具栏、现场地图等均可自由隐藏、显现。
全景图热点编辑
可在全景图中快速方便的添加热点，热点可添加文字标注、并具备超链接常见格式的图片（bmp、jpg、tiff）、视频（avi、mpg、wmv、mp4）、音频（mp3、wma）、动画、其他文档等功能；具备鼠标拖动、释放即实现热点链接功能，自动对热点进行分类，自动为热点添加三态图标。
全景图转换编辑
全景图自动生成平面示意图；全景图内可以任意截取照片。
全景测量
具备真正的空间三维测量功能，可测量全景图内任意两点间的空间距离，误差符合工程误差标准；三维测量时，被测物体无需地面有投影，无需预先构建图形；测量过程无条件限制。
模拟案发过程
可以快速、自动生成多种案发过程的模拟动画，用于案情推论会。
现场拍摄过程
全自动旋转拍摄，一次拍照，中途无需干预。
无需添加外来物品。