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案例分享丨雷诺集团打造未来沉浸式数字模拟系统

雷诺集团近日完成了一项重要的战略部署,他们建设了一座沉浸式模拟中心,以此来支持其车辆设计、验证及其全生命周期的发展。这个中心不仅汇集了集团内部绝大部分的沉浸式数字测试资源,更引入了名为“ROADS”的模拟工具,这或许可以称得上是全球最为强大的沉浸式模拟平台之一。

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“ROADS”凭借其庞大的规模,使得工程师能够在虚拟环境中,以一种前所未有的方式,对正处于研发阶段的车辆数字孪生模型进行操控,从而在项目的早期阶段就能对其动态性能,尤其是驾驶辅助系统的效能进行全面测试。这一切都发生在一个极其逼真的虚拟环境之中。

除了拥有顶级的沉浸式模拟工具,雷诺集团还积累了丰富而独特的专业知识,这些知识将为设计未来的汽车提供坚实的基础。

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Guyancourt(法国)的雷诺集团技术中心,随着集团数字化转型步伐加快,尤其是对于软件定义汽车的探索,模拟技术需求也在不断演变。经过多年努力以及高达2600万欧元的投资后,雷诺集团终于在这个工程技术中心启用了全新的大楼,这栋大楼完全专注于驾驶与沉浸式模拟领域,并将集团的相关工具与专长进行了整合。同时,这也标志着“ROADS”这款可能堪称世界最强的沉浸式驾驶模拟工具的正式亮相。

数字模拟中心

雷诺集团为其工程部门配备了一座占地2300平方米、专门用于数字模拟并容纳了大多数沉浸式模拟器的新大楼,一个强有力工具,这不仅使设计更加稳健,同时也加快了旗下各品牌车辆的开发流程。

模拟渲染的精确度如此之高,通过减少对物理原型的需求,大大减少了开发成本。

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借助数字孪生技术集成,模拟不仅贯穿于车辆项目的各个开发阶段,而且在整个车辆的生命周期内都发挥作用,使得可以在完全安全的情况下开发和测试更新或新功能。

雷诺集团:数字模拟领域的先驱

超过25年来,作为SCANeR©模拟软件的创造者,雷诺集团一直是数字模拟领域的先驱之一。这项技术几乎涵盖了从测试车辆性能、定义人机界面(HMI)及其人体工学特性,到验证安全功能以及研究驾驶员行为和反馈等多个方面。

通过运用虚拟现实技术,工程师们可以在无需使用物理原型的情况下,真实地沉浸在一辆数字车辆中,从而对那些仅存在于图纸上的组件、服务和车载系统进行测试和验证。

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例如,在评估和验证未来车型的照明性能时,工程师们不再需要在夜间实际驾驶车辆,因为模拟器能够精确再现环境及其下的光学动态效果。

雷诺集团积累了独特的专业知识,并与合作伙伴共同开发了众多数字和沉浸式模拟器。随着技术不断进步,这些模拟器也在不断进化,现在能够纳入更多参数,如道路上其他车辆、路况、天气状况、光线反射等,甚至包括车内的情况,如驾驶员的生理数据(如疲劳、压力等)。

沉浸式驾驶模拟

通过与AV Simulation公司的合作,雷诺集团共同开发出卓越的模拟器——ROADS(雷诺操作先进驾驶模拟器),再次在沉浸式模拟领域确立了其领导地位。

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“我们专注于沉浸式模拟的创新中心及全新工具ROADS的落成,标志着雷诺集团数字化转型的一个重要里程碑。面对日益复杂的车辆及其车载技术,掌握沉浸式模拟技术为我们工程师创造更高效车辆提供了重大优势。”


——雷诺集团工程执行副总裁 Gilles Le Borgne


安装在一个面积接近1400平方米、高达12米的专用展厅内,ROADS可以在其穹顶内安置一整辆汽车,提供融合物理与数字元素的360度混合现实沉浸体验。

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ROADS安装在强力液压千斤顶上,并在25×25米的轨道上滑动,拥有90吨的移动质量,且在每个轴向上能达到一个重力加速度的加速度,这使得ROADS能够在任何条件下精准而真实地重现车辆的动态行为:无论是不同的道路类型、交通密度、与其他车辆的互动、海拔高度、天气条件还是光照等。

借助ROADS,工程师可以在车辆开发的任意阶段评估其表现、性能、安全性以及驾驶辅助系统……无论是完全虚拟的道路还是忠实再现的现有道路。其提供的可能性几乎是无穷无尽的。

数字孪生上云端

雷诺集团全新的沉浸式模拟中心聘用了70多名工程师,这些专业人士致力于推进模拟技术的应用和发展。

部分工程师专注于Scenario Factory(场景工厂),这里不仅能够数字化再现真实的道路环境,还能创造出完全虚构的道路布局,甚至是两者的混合体。

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另一些工程师则致力于“构建”数字孪生体,这是一个集成了车辆特性、道路行为建模以及驾驶辅助系统和车载软件的综合模型。

接下来,这些数字孪生体会在云端进行所谓的“大规模”模拟测试,被置于数百万种不同的道路情境下,以全面测试其在各种可能条件下的表现。由于人类的经验在这一过程中至关重要,ROADS沉浸式模拟器允许真实的驾驶员坐在数字孪生体中进行体验,从而确保所开发的车辆能够满足未来客户的需求。

关于和远科技

北京和远科技有限公司成立于2014年,是面向高端制造业提供虚拟产品开发与仿真产品服务的国家高新技术企业,主要服务于轨道交通、汽车制造、船舶海工、工程机械、航空航天、电力能源等领域。针对企业在营销展示、设计研发、工艺制造、运营维护阶段为用户提供PLMVR产品全寿命周期数字孪生虚拟样机解决方案一站式服务。

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针对目前汽车用户研发部门和远科技提供一套XR虚拟座舱体验式验证系统

该系统借助XR显示及定位设备,基于可调节的柔性台架,在研发早期的数据阶段,补足评审验证手段,将部分实物样车问题提前验证。柔性台架可自由调节,适配用于多种车型,可适当减少物理Seating buck建造数量,节约成本。该虚拟座舱交互系统可直接在工程设计软件中投XR立体效果,不需要做数据处理,做到每日及用及评。相比传统的Seating buck,在评审准备周期和费用上都大大缩减,同时该系统还更容易实现多方案车型的切换,而且从材质及交互效果上,实现更接近实车的体验验证。

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未来在此平台的基础上,通过补充达索系统的SCANeR模拟驾驶软件,还可将验证场景扩展至动态驾驶场景,可以在动态的环境进行人机验证,包括动态驾驶状态下的视野评审、HMI交互验证等。也可结合心电、脑电等设备,配合XR头显中的眼动分析功能,对驾驶员喜好、HMI心理负荷验证、车内设计对驾驶员分心的影响等进行分析。





图文素材来自雷诺