[发明专利]一种基于模型的虚拟自行车骑手骑速的计算方法

摘要

一种基于模型的虚拟自行车骑手骑速的计算方法，根据牛顿第二定律，通过对骑手的受力分析，考虑影响骑手体能及骑速的因素，如环境温湿度、骑行距离、骑手排名等，提出各种不同的模型，综合以上模型，得出虚拟自行车骑手骑速的计算方法，将骑手与实际场景相结合，在计算机中完成对虚拟骑手的速度计算，可以应用于虚拟骑行系统的虚拟骑手速度计算，为虚拟骑手的骑行速度提供一定参考，使骑行更符合真实的情况。

主权项

1.一种基于模型的虚拟自行车骑手骑速的计算方法，其特征在于：利用虚拟骑手模型，对虚拟骑手进行受力分析，并分析影响骑手骑行动力的各个因素，结合牛顿第二定律计算加速度，计算虚拟骑手的骑行速度，其中，所述的受力分析包括以下步骤：(1.1)风阻的计算公式为：其中，C代表空气阻力系数，ρ为空气密度，S为物体迎风面积，V为物体与空气的相对速度；(1.2)根据骑行的赛道，滚动摩擦力的计算公式为：Fg＝μ(m+M)g其中，μ代表滚动摩擦系数，m和M分别为运动员和车的质量，g为重力加速度；(1.3)爬坡阻力的公式为：Fd＝(m+M)gsinθ其中，θ为坡面角度；(1.4)计算虚拟骑手骑行时受到的总阻力之和：FS＝FW+Fg+Fd所述影响骑手骑行动力的各个因素包括以下步骤：(2.1)给定一个比例函数来根据骑行距离的不同而调整骑手的骑行作用力：其中，x为骑行距离，l为赛道总长度，α为一个常数，用来调节作用力的影响大小；(2.2)排名的影响函数：其中，n为骑手当前排名，N为骑行总人数，β为一个常数，用来调节作用力的影响大小；(2.3)体能对作用力的影响函数：骑手的加速度表示成如下形式：该公式表示骑手的动力受到体能剩余量以及排名和骑行距离的影响，骑手骑行时的动力会有一定波动，因此，加入了随机力η(t)；根据速度的计算公式求出骑手的速度：