視覺(jué)與觸覺(jué)媒體技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-06-16 13:29本頁(yè)面
【正文】 簡(jiǎn)單 指點(diǎn)設(shè)備與技術(shù) 1．指點(diǎn)的任務(wù) 指點(diǎn)的任務(wù)包括： ? 選擇 ? 定位 ? 定向 ? 路徑 ? 數(shù)量 ? 操作 簡(jiǎn)單 指點(diǎn)設(shè)備與技術(shù) 2． 指點(diǎn)設(shè)備 指點(diǎn)設(shè)備分成直接指點(diǎn)設(shè)備和間接指點(diǎn)設(shè)備兩類 。 前者直接使用特殊的指點(diǎn)設(shè)備或用手指點(diǎn)屏幕， 后者則通過(guò)指點(diǎn)設(shè)備的間接動(dòng)作對(duì)屏幕上的對(duì)象進(jìn)行指點(diǎn) 。 直接指點(diǎn)設(shè)備包括：光筆、觸摸屏及輸入筆等。 間接指點(diǎn)設(shè)備包括：鼠標(biāo)、跟蹤球、控制桿和圖形板。這些設(shè)備不接觸顯示屏幕，所以使用時(shí)不會(huì)遮擋視線，也不易疲勞。 簡(jiǎn)單 指點(diǎn)設(shè)備與技術(shù) 這些指點(diǎn)設(shè)備的輸入都是在顯示平面上的二維坐標(biāo)空間中進(jìn)行的，包括坐標(biāo)改變的速度。除非經(jīng)過(guò)特殊的變換，很難把它們向三維空間轉(zhuǎn)換。現(xiàn)在又出現(xiàn)了一些新型的指點(diǎn)設(shè)備，例如腳用鼠標(biāo)器、視線跟蹤器、凝視檢測(cè)控制器等。 位置 跟蹤 為了與系統(tǒng)交互，系統(tǒng)必須了解參與者的身體動(dòng)作，包括頭、眼、手、肢體等部位的位置與運(yùn)動(dòng)方向。系統(tǒng)將這些位置與運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ǖ哪Ｊ剑瑢?duì)相應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行表示。 1． 手指動(dòng)作測(cè)量和數(shù)字化 對(duì)手部的跟蹤采用一種稱為數(shù)據(jù)手套的工具。對(duì)手指的測(cè)量主要采用在手套的手指部位裝上能夠測(cè)量手指彎曲、移動(dòng)的檢測(cè)器。檢測(cè)器的種類有光纖、測(cè)力板等。數(shù)據(jù)手套將接收到的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)中被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化格式。 位置 跟蹤 對(duì)手指動(dòng)作的測(cè)量和數(shù)字化，實(shí)際上更關(guān)心的是手指的相對(duì)位置。 拇指和食指、食指和其他手指等的相對(duì)動(dòng)作包含了許多含義。識(shí)別這些相對(duì)的動(dòng)作，采用的方法就是建立手指動(dòng)作模式庫(kù)。 首先將各種手指的動(dòng)作數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，進(jìn)行規(guī)范化處理后建立起動(dòng)作模式并存儲(chǔ)起來(lái)。在使用時(shí)將實(shí)時(shí)采樣得到的數(shù)據(jù)與庫(kù)中的模式進(jìn)行比較，就可以知道手指的動(dòng)作。手指動(dòng)作的數(shù)字化分辨率越高，模式就越復(fù)雜，對(duì)手指動(dòng)作的解釋就越豐富、越精確。 位置 跟蹤 2．空間位置跟蹤 在數(shù)據(jù)手套上有一個(gè)定位的裝置，這是用于進(jìn)行手部位置跟蹤的。手部的位置是指手部在空中的相對(duì)位置，所以還需要一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)。 另外一種測(cè)量空間位置的裝置稱為 Polhemus三維定位機(jī)構(gòu)，它也是一種有六個(gè)自由度的空間位置傳感器，可相對(duì)于某一固定位置的原點(diǎn)，得到目標(biāo)所處位置的相對(duì)方向和位置信號(hào)。 力 反饋與觸覺(jué)反饋 這與位置跟蹤正好相反 ， 是由系統(tǒng)向參與者反饋力和運(yùn)動(dòng)的信息 ， 如觸覺(jué)刺激 （ 物體的表面紋理等 ） 、 反作用力 （ 推門的門重感覺(jué) ） 、 運(yùn)動(dòng)感覺(jué) （ 搖晃 、 振動(dòng)等 ） 及溫度 、 濕度等環(huán)境信息 。 1．力反饋 力反饋包括對(duì)重量的感知 、 對(duì)阻力的感知 （ 在水中前進(jìn)與前進(jìn)中碰壁是不同的阻力 ） 、 吸引力 （ 如分子間的吸引力 、 磁鐵的吸引力 ） 等 。 建立力反饋的直接方法是利用提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和對(duì)人體或人體部位進(jìn)行力反饋的“外骨系統(tǒng)” 。 力 反饋與觸覺(jué)反饋 建立力的反饋可以采用簡(jiǎn)單的方法 ， 通過(guò)顏色 、 聲音或運(yùn)動(dòng)都可以間接獲得力的反饋效果 。 例如 ， 通過(guò)改變屏幕上對(duì)象的顏色 ， 可以表示出對(duì)象的受力情況 。 通過(guò)力感反饋裝置 ， 可以直接提供力的反饋 ， 提供使人感受到的物理力 。 目前已建造了一些用以提供力感反饋的裝置 。 2．觸覺(jué)反饋 對(duì)于觸覺(jué)的反饋需要能夠讓人體區(qū)別出不同物體的質(zhì)感和紋理結(jié)構(gòu) 。 撫摸小貓的皮膚與撫摸烏龜殼的感覺(jué)肯定是不一樣的 。 采用某些物理裝置 ， 可以提供一種直接通過(guò)皮膚感知的觸覺(jué)反饋 。 例如使用一種手套 ， 分布在手套內(nèi)表面上的是一個(gè)具有若干振動(dòng)凸起物的矩陣 ，通過(guò)這些振動(dòng)凸起物的作用 ， 可以模擬出一定的觸覺(jué)效果 。 其他的可能方法還有：在手套內(nèi)部安裝一些可膨脹的特制小泡或微型彈簧 ， 或基于在電荷的作用下某些材料可由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)以及利用記憶合金的變形功能等 。 力 反饋與觸覺(jué)反饋 3． 熱覺(jué)反饋 熱覺(jué)反饋也是一種觸覺(jué)反饋 ， 但它提供的是溫度的反應(yīng) 。 當(dāng)拿一個(gè)物體時(shí) ， 應(yīng)該感覺(jué)到物體的溫度；當(dāng)靠近一盆虛擬的篝火時(shí) ， 應(yīng)能感覺(jué)到篝火的溫度 。 這些反饋需要的就是熱覺(jué)反饋 。 有一種熱覺(jué)反饋系統(tǒng)使用了加熱泵 、 溫度傳感器和熱表面 ， 通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制 ， 控制的溫度范圍目前在 10～ 35℃ 之間 。 加熱泵將熱從熱表面上移入移出 ， 通過(guò)傳感器的控制 ， 就可以得到所需要的溫度 。
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