第2章人機(jī)交互設(shè)備-資料下載頁(yè)
2025-02-18 01:45本頁(yè)面
【正文】 上 。 ? 轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)小球或側(cè)方向推動(dòng)這個(gè)小球時(shí) ， 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(hù)的這些動(dòng)作傳送給計(jì)算機(jī) ，從而進(jìn)一步控制虛擬環(huán)境中的物體的運(yùn)動(dòng) 。 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(gè)自由度，并附有九個(gè)按鈕。 Magellan 的外觀設(shè)計(jì)充分考慮了功效學(xué)的原則，用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間操作不容易感到疲勞，用戶(hù)只要輕輕搓動(dòng)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(huì)自動(dòng)恢復(fù)到初始位置。 64 (振動(dòng)觸感式反饋器 ) 65 ? 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)必須提供觸覺(jué)反饋，以便使用戶(hù)感覺(jué)到仿佛真的摸到了物體。但是由于人的觸覺(jué)非常敏感，精度一般的裝置根本無(wú)法滿(mǎn)足要求。 ? 另外，對(duì)于 觸覺(jué)和力反饋器， 還要考慮到模擬力的真實(shí)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(hù)感到舒適等問(wèn)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(jué)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)的一種極重要的支撐技術(shù)。 ? 人是通過(guò)右眼和左眼所看到物體的細(xì)微差異來(lái)感知物體的深度，從而識(shí)別出立體圖像。 ? 立體影像生成技術(shù)主要有兩種：主動(dòng)式立體模式和被動(dòng)式立體模式。 67 顯示模式 ? 主動(dòng)式模式 ? 用戶(hù)的左右眼影像將按照順序交替顯示，用戶(hù)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(dòng)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(lái)區(qū)別左右眼影像，用戶(hù)使用 偏振光眼鏡保持立體影像的同步 。 68 虛擬現(xiàn)實(shí)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(dú)與主機(jī)相連以接受來(lái)自主機(jī)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)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(guó) VPL公司于 1992年推出的 Eyephone，它在頭上裝有一個(gè)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(gè)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(gè)液晶顯示器，左邊的液晶屏顯示來(lái)自主控計(jì)算機(jī)生成的左眼圖像，右邊的液晶顯示屏顯示來(lái)自主控計(jì)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(gè)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(chǎng)景輸出效果的觀察 ， 同時(shí)觀察者可做空間上的移動(dòng) ， 如自由行走 、 旋轉(zhuǎn)等 。 ? 兩個(gè)顯示屏幕處于用戶(hù)佩戴的頭盔中 ， 分別覆蓋用戶(hù)雙眼的視野 ， 使得用戶(hù)只能夠感知來(lái)自計(jì)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(shí)顯示系統(tǒng)（ Binocular OmniOrientation Monitor， BOOM） ? BOOM把兩個(gè)獨(dú)立的顯示器捆綁在一起，用戶(hù)可以用手操縱顯示器的位置，以觀察一個(gè)可移動(dòng)、寬視角的虛擬空間。 ? BOOM的顯著優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)包括：沒(méi)有延遲和噪聲，對(duì)用戶(hù)無(wú)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(hù)提供了前所未有的，帶有震撼性的沉浸感； ? 它允許用戶(hù)在虛擬空間中走動(dòng)，而不用佩戴笨重的設(shè)備； ? 它允許在同一個(gè)環(huán)境中存在多個(gè)用戶(hù)，而且用戶(hù)間可以自然地交互； ? 一次能顯示大型模型，如汽車(chē)、房屋等，而 HMD則需要頭部運(yùn)動(dòng)才能看到完整的模型。 73 四面的洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境 ? 對(duì)于處在系統(tǒng)內(nèi)的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，投影屏幕將分別覆蓋用戶(hù)的正面、左右以及底面視野。 ? 系統(tǒng)支持多用戶(hù)可以允許多人走進(jìn) CAVE中，用戶(hù)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(shí)現(xiàn)了大視角、全景、立體、且支持多人共享的一個(gè)虛擬環(huán)境。 74 6個(gè)投影面的 CAVE系統(tǒng) ? 能夠完全覆蓋用戶(hù)的視野范圍，使用戶(hù)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(chǎng)，提供對(duì)多用戶(hù)的支持。 75 3. 協(xié)同工作的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景 支持異地用戶(hù)協(xié)同工作的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景 : ? 多種顯示環(huán)境，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)分別使用 BOOM（左上），CAVE（右上），以及 HMD（右下）系統(tǒng)在同一個(gè)場(chǎng)景中進(jìn)行交互， ? 每個(gè)用戶(hù)看到的虛擬場(chǎng)景都是根據(jù)自己的視點(diǎn)計(jì)算得到的，用戶(hù)通過(guò)自己在虛擬環(huán)境中的替身 (avatar)同其他用戶(hù)交互。 ? 每個(gè)用戶(hù)同時(shí)可以使用不同的交互設(shè)備同其他用戶(hù)自由的交流與協(xié)作。 76 輸入設(shè)備： 文本輸入設(shè)備；語(yǔ)音輸入設(shè)備；圖像輸入設(shè)備；指點(diǎn)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(shí)系統(tǒng)中的交互設(shè)備 本章小結(jié)
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