虚拟现实与数据手套的研究
主要内容 一 介绍了虚拟现实技术的概念、模型、系统构成及其分类,阐述了其主要技术特征和研究现状。 二 重点介绍在虚拟现实技术中重要的人机接口之一———数据手套。 三 阐述了数据手套今后的研制发展方向以及当代的一些数据手套实样。
虚拟现实技术
虚拟现实(VirtualReality,简称VR技术是近年来最热门的研究领域之一。 虚拟现实是一种虚拟的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验。
虚拟现实系统
虚拟现实的主要特征和关键技术 主要特征 (1)投入性；(2)交互性；(3)构想性 关键技术 (1)动态环境建模技术； (2)实时三维图形系统和虚拟现实交互技术； (3)传感器技术； (4)开发和系统集成技术工具
数据手套
数据手套是虚拟现实系统重要组成部分,是一种通用的人机接口,其直接目的在于实时获取人手动作姿态,以便在虚拟环境中再现人手动作,达到理想的人机交互目的。
数据手套实现的关键在于手掌、手指及手腕的各个有效部位的弯曲、外展等测量以及在此基础上的姿态的反演。完成反演主要取决于人体手部姿态的建模,最根本的就是,确定传感器测量数据和手部各关节运动姿态的对应关系。
手部各弯角组成的向量 f=(f1,f2,f3,······,fn) 对应传感器示数组成的向量 d=(d1,d2,d3, ······,dn)
数据手套系统总体结构
数据手套应用现状及今后的研制发展方向
例如,美国宇航局的Ames实验室将数据手套工程化,使其成为可用性较高的产品,在约翰逊空间中心完成空间站操纵的实时仿真。 美国Boneing公司制造了一架虚拟飞机,运用数据手套进行控制,从而观察设计结果,考察性能指标。 NEC公司开发的虚拟现实系统,操作者通过使用数据手套可以处理三维CAD中的形体模型。 国内的研究也取得了一批成果。
今后研究的重点主要 研制开发能够满足数据手套实用性要求的新型传感器 研制技术成熟、性能可靠的力反馈装置 硬件接口及软件环境的深入开发 研制开发能够满足数据手套实用性要求的新型传感器 研制技术成熟、性能可靠的力反馈装置 硬件接口及软件环境的深入开发 进一步提高设计工艺要求
当代一些数据手套的实样
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