第2章人機(jī)交互設(shè)備-資料下載頁
2025-02-18 01:45本頁面
【正文】 上 。 ? 轉(zhuǎn)動這個小球或側(cè)方向推動這個小球時 ， 如向上拉它 、 向下壓它 ， 使它向前或向后等 。 ? 三維鼠標(biāo)將用戶的這些動作傳送給計算機(jī) ，從而進(jìn)一步控制虛擬環(huán)境中的物體的運(yùn)動 。 63 Logitech 公司的 Magellan 3D Controller三維鼠標(biāo) Logitech 公司的Magellan 3D Controller，它可提供 x,y,z,a,b,c 六個自由度，并附有九個按鈕。 Magellan 的外觀設(shè)計充分考慮了功效學(xué)的原則，用戶長時間操作不容易感到疲勞，用戶只要輕輕搓動其上的蓋帽便可在屏幕上平移和旋轉(zhuǎn)三維物體，松手后蓋帽會自動恢復(fù)到初始位置。 64 (振動觸感式反饋器 ) 65 ? 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)必須提供觸覺反饋，以便使用戶感覺到仿佛真的摸到了物體。但是由于人的觸覺非常敏感，精度一般的裝置根本無法滿足要求。 ? 另外，對于 觸覺和力反饋器， 還要考慮到模擬力的真實性、施加到人手上是否安全以及裝置是否便于攜帶并讓用戶感到舒適等問題。目前已經(jīng)有一些關(guān)于力學(xué)反饋手套、力學(xué)反饋操縱桿、力學(xué)反饋筆、力學(xué)反饋表面等裝置的研究 66 2. 沉浸感顯示設(shè)備 ? 立體視覺技術(shù)是虛擬現(xiàn)實的一種極重要的支撐技術(shù)。 ? 人是通過右眼和左眼所看到物體的細(xì)微差異來感知物體的深度，從而識別出立體圖像。 ? 立體影像生成技術(shù)主要有兩種：主動式立體模式和被動式立體模式。 67 顯示模式 ? 主動式模式 ? 用戶的左右眼影像將按照順序交替顯示，用戶使用LCD立體眼鏡 保持與立體影像的同步，這種模式可以產(chǎn)生高質(zhì)量的立體效果。 HMD ? 被動式模式 ? 需要使用兩套顯示設(shè)備以及投影設(shè)備分別生成左右眼影像并進(jìn)行投影，不同的投影分別使用不同角度的偏振光來區(qū)別左右眼影像，用戶使用 偏振光眼鏡保持立體影像的同步 。 68 虛擬現(xiàn)實立體顯示系統(tǒng) (1) 頭盔式立體顯示系統(tǒng)（ Head Mounted Display，HMD） ? 是一種立體圖形顯示設(shè)備，可單獨與主機(jī)相連以接受來自主機(jī)的三維虛擬現(xiàn)實場景信息。 ? 目前最常用的頭盔顯示器是基于液晶顯示原理的，最早如美國 VPL公司于 1992年推出的 Eyephone，它在頭上裝有一個分辨率為 360 240象素的液晶顯示器，其視野為水平 100度。 69 ? 頭盔分單通道和雙通道兩種 : ? 單通道的頭盔顯示器上裝有一個液晶顯示器并 顯示同一幅圖像 ； ? 雙通道的頭盔顯示器上裝有兩個液晶顯示器，左邊的液晶屏顯示來自主控計算機(jī)生成的左眼圖像，右邊的液晶顯示屏顯示來自主控計算機(jī)生成的右眼圖像，每一幅的圖像的顯示刷新速度都在 60Hz以上，兩幅圖像在兩個液晶屏之間快速切換顯示，根據(jù)立體成像原理，觀察者就可以 看到立體圖像 70 ? 頭盔式顯示器使用方式為頭戴式 ， 輔以空間跟蹤定位器可進(jìn)行虛擬場景輸出效果的觀察 ， 同時觀察者可做空間上的移動 ， 如自由行走 、 旋轉(zhuǎn)等 。 ? 兩個顯示屏幕處于用戶佩戴的頭盔中 ， 分別覆蓋用戶雙眼的視野 ， 使得用戶只能夠感知來自計算機(jī)所生成的圖像 ， 沉浸感極強(qiáng) 。 71 (2) 吊桿式雙筒虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)（ Binocular OmniOrientation Monitor， BOOM） ? BOOM把兩個獨立的顯示器捆綁在一起，用戶可以用手操縱顯示器的位置，以觀察一個可移動、寬視角的虛擬空間。 ? BOOM的顯著優(yōu)點是分辨率較高，高端產(chǎn)品的分辨率是 1280 1024 像素。 ? BOOM 的另外優(yōu)點包括：沒有延遲和噪聲，對用戶無佩戴重量方面的負(fù)擔(dān)。 72 (3) 洞穴式顯示環(huán)境 （ Cave Automatic Virtual Environment， CAVE） ? 它可提供 180o的寬視域和 2023 2023 以上的高分辨率 , 給用戶提供了前所未有的，帶有震撼性的沉浸感； ? 它允許用戶在虛擬空間中走動，而不用佩戴笨重的設(shè)備； ? 它允許在同一個環(huán)境中存在多個用戶，而且用戶間可以自然地交互； ? 一次能顯示大型模型，如汽車、房屋等，而 HMD則需要頭部運(yùn)動才能看到完整的模型。 73 四面的洞穴式虛擬現(xiàn)實環(huán)境 ? 對于處在系統(tǒng)內(nèi)的用戶來說，投影屏幕將分別覆蓋用戶的正面、左右以及底面視野。 ? 系統(tǒng)支持多用戶可以允許多人走進(jìn) CAVE中，用戶戴上立體眼鏡便能從空間中任何方向看到立體的圖像。 ? CAVE 實現(xiàn)了大視角、全景、立體、且支持多人共享的一個虛擬環(huán)境。 74 6個投影面的 CAVE系統(tǒng) ? 能夠完全覆蓋用戶的視野范圍，使用戶能夠完全沉浸于所生成的虛擬環(huán)境。另外，也有投影到圓柱狀或環(huán)繞投影面的系統(tǒng)，主要應(yīng)用于虛擬劇場，提供對多用戶的支持。 75 3. 協(xié)同工作的虛擬現(xiàn)實場景 支持異地用戶協(xié)同工作的虛擬現(xiàn)實場景 : ? 多種顯示環(huán)境，三個網(wǎng)絡(luò)用戶分別使用 BOOM（左上），CAVE（右上），以及 HMD（右下）系統(tǒng)在同一個場景中進(jìn)行交互， ? 每個用戶看到的虛擬場景都是根據(jù)自己的視點計算得到的，用戶通過自己在虛擬環(huán)境中的替身 (avatar)同其他用戶交互。 ? 每個用戶同時可以使用不同的交互設(shè)備同其他用戶自由的交流與協(xié)作。 76 輸入設(shè)備： 文本輸入設(shè)備；語音輸入設(shè)備；圖像輸入設(shè)備；指點輸入設(shè)備等 輸出設(shè)備： 顯示器 ；數(shù)字紙 /打印機(jī)；聲音的輸出等 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的交互設(shè)備 本章小結(jié)
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