Vehicle Crash Simulation using Trajectory Optimization

경로 최적화 알고리즘을 이용한 3차원 차량 충돌 시뮬레이션

Our research introduces a novel system for creating 3D vehicle animation. Our system is for intuitively authoring vehicle accident scenes according to videos or based on user-drawn trajectories. Our system has been implemented by combining three existing ideas. The first part is for obtaining 3D trajectory of a vehicle from black-box videos. The second part is a tracking algorithm that controls a vehicle to follow a given trajectory with small errors. The last part optimizes the vehicle control parameters so that the error between the input trajectory and simulated vehicle trajectory is minimized. We also simulate the deformation of the car due to an impact to achieve believable results in real-time.

본 논문은 실제 블랙박스 영상을 통해 추적한 차량의 실제 경로 또는 사용자가 UI를 통해 그린 차량의 이동 경로를 이용하여 사실적인 3차원 차량 충돌 장면을 물리 시뮬레이션을 통해 생성하는 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션에 사용될 차량의 3차원 경로의 획득, 물리 기반 시뮬레이터 상에서 사용자가 원하는 경로대로 3차원 차량 모델을 적은 오차로 제어하는 경로 추적 알고리즘, 그리고 남아있는 오차를 보다 더 줄여주는 경로 최적화 알고리즘을 조합하여 사용자의 의도에 맞는 정확한 경로에서의 차량 충돌 장면을 재현하도록 도와준다. 또한 차량 충돌로 인한 차체의 변형을 차량 모델 골격의 세분화를 통하여 실시간으로 시뮬레이션 하여 실제 교통사고 시의 차량의 충돌 장면이 최대한 가상공간에서 사실적으로 재현되도록 한다.