18新利最新登入虚拟现实设备是如何工作的

一个头戴显示设备(头盔显示器)正是这听起来像是——电脑显示你戴在你头上。HMDs大多数都是安装在头盔护目镜或一组。工程师设计的头盔显示装置,以确保不管用户可能朝哪个方向看,监视器会呆在他的眼前。HMDs大多数为每个眼睛的屏幕,给用户的感觉他看有深度的图像。

在一个头盔显示器通常监视器液体Cystal显示(LCD),尽管你可能会遇到老模型使用阴极射线管(CRT)显示。液晶显示器更紧凑、轻便、高效、廉价的比CRT显示器。两大优势CRT显示器/液晶显示器屏幕分辨率和亮度。不幸的是,CRT显示器通常是笨重和重型。几乎每个头盔显示器使用它们不舒服穿或需要暂停机制来帮助抵消了体重。暂停机制限制用户的运动,进而会影响他的沉浸感。

几个HMD模型使用其他显示技术,尽管他们是非常罕见的。其他显示技术包括:

原因有很多工程师HMDs很少使用这些显示技术。大部分的这些技术有限分辨率和亮度。一些无法产生一个单色图像。比如VRD和等离子显示技术,可能工作得很好一个头盔显示器,但非常昂贵。

许多头盔显示装置包括演讲者或耳机,以便它可以提供视频和音频输出。HMDs几乎所有成熟都是拴在虚拟现实系统是由一个或多个CPU电缆——无线系统避免延迟或缺乏必要的响应时间延迟问题。HMDs几乎总是包含一个追踪装置,这样的观点在显示器中显示的变化随着用户头上。(我们将在后面一节中检查跟踪装置)。

一些系统使用一组特殊的眼镜或护目镜与其他显示硬件。在下一节中,我们来看看这样一个系统——洞穴显示。

学生和芝加哥伊利诺伊大学,研究人员开发出了许多虚拟现实专家认为是最身临其境的虚拟现实环境的显示系统。它叫做洞穴系统,即洞穴自动虚拟环境。

洞穴是一个小房间或小隔间,至少有三个墙(有时是地板和天花板)作为巨大的监视器。显示给用户一个非常宽的视野——大多数头盔显示器不能做的事情。用户还可以移动在洞穴系统中不被拴在电脑,尽管他们仍然必须穿一双时髦的眼镜类似3 d眼镜。

活跃的墙壁投影屏幕。计算机提供了图像投射在屏幕上,创建一个有凝聚力的虚拟环境。的投影图像立体格式和预计在一个快速交替模式。用户的护目镜的镜片百叶窗,开启和关闭与交流同步图像,为用户提供深度的幻觉。

跟踪装置连接到眼镜告诉计算机如何调整投影的图像当你走周围的环境。18新利最新登入用户通常携带一个控制器魔杖为了与虚拟对象或环境的导航部分。多个用户可以同时在一个洞里,虽然只有穿跟踪设备的用户将能够调整的观点——所有其他用户将被动的观察者。

在下一节中,我们来看看另一种虚拟现实显示称为工作台。

一个显示系统,一些虚拟现实研究人员觉得只有深交的虚拟环境工作台显示。90年代初,美国海军研究办公室的计算机科学联络科学家,拉里·罗森鲍姆带领一队海军VR工程师在建立一个大型显示屏,允许多个用户同时查看它。用户可以查看显示垂直或倾斜的水平就像一个桌子或工作台。

用户佩戴特殊的眼镜看着工作台时,就像在一个洞穴系统。从工作台每个用户看到相同的图像投影显示。由于立体投影和护目镜的镜片百叶窗,似乎显示在工作台三维对象。

一些虚拟现实研究人员认为工作台的原因不是创建虚拟环境的真实表示由于浸。因为用户正在观看一显示器,不填满他的视野,他仍然意识到他是在现实世界中,尽管这世界现在包括虚拟对象,他可以操纵。没有虚拟环境探索——如果用户看起来远离显示,他将看到一个普通的、物理的房间。18新利最新登入然而,这并不能改变这一事实工作台显示会非常有用。

一个使用的工作台显示是医疗培训。外科医生可以在一个三维虚拟实践过程病人虽然包围着一个真正的医务人员。如果外科医生执行同样的程序虽然戴着头盔显示器,周围的人要么是汉字在计算机控制下或计算机阿凡达代表其他人类。与工作台显示、交互与他人完全是自然和真实的。

工作台显示也有帮助军事战术家。程序员可以创建现实的,战场上的三维表示,给军事人员准确的战斗情况。一个好的模型也可以揭示潜在的瓶颈或隐藏的敌人的营地。

其他应用程序使用工作台显示包括可视化的科学研究或产品研究和开发。

在下一节中,我们将看一些设备,允许用户与虚拟环境进行交互。

在创建令人印象深刻的图形和显示系统仍然是虚拟现实体验的一个重要组成部分,许多研究人员认为发展中直观的对用户交互设备越来越重要。基本交互设备键盘或操纵杆很容易使用,但他们也倾向于阻碍的沉浸感。理想的用户将成为完全不知道设备的交互。

虽然进展缓慢,但仍有一些激动人心的人机界面(HMI)的发展。虽然许多行业帮助驱动图形技术的发展,没有多少人有既得利益在探索新型的人机界面。通常,推进人机界面所涉及的行业包括娱乐领域,学术机构和小型虚拟公司。不过,有几个有趣的人机界面设备用于一些虚拟现实系统。特别有趣的是设备设计为用户所穿的。这些包括手套和紧身衣。

手套在VR狂热扮演了一个角色从一开始,即使原始设计师不一定打算让他们在虚拟现实系统中使用。使用有线手套,可以与虚拟物体通过各种手势。许多人把手套DataGloves或权力手套,虽然这两个术语专门指特定型号的手套,不是通用术语。不是所有的手套以同样的方式工作,尽管所有共享相同的目的:允许用户操纵计算机数据以直观的方式。

一些手套手指扩展通过一系列的测量光纤电缆。光通过电缆从发射器传感器。使它的光线传感器的变化取决于用户持有他的手指,如果他手指卷成一个拳头,更少的光会使传感器,进而将这些数据发送到虚拟现实系统的CPU。18新利最新登入一般来说,这类手套需要为每个用户校准以正常工作。官方DataGlove光纤手套。

其他手套使用带柔性材料涂层的导电墨水来测量用户的手指的位置。随着用户弯曲或整理了一下他的手指,沿着条电阻变化。CPU解释电阻的变化和相应的响应。这些手套比光纤手套不太准确,但他们也往往是便宜得多。

当然,如果你真的想要一个准确、响应手套,你应该使用一个灵巧的手掌握(DHM)。DHM使用传感器连接到每个手指关节。你把传感器与机械关节链接,这意味着像一个手套外骨骼。这些手套更准确比光纤手套或使用导电材料,但他们也麻烦和笨拙的。

在下一节中,我们将看看虚拟输入设备。

如果你没有一个洞穴系统或现金DataSuit下降,仍有一些选项可用来提供用户的出行没有使用魔杖或虚拟环境操纵杆。研究人员认为设备,使导航更自然也在虚拟现实环境中增加用户的沉浸感。有鉴于此,工程师和科学家开发了几个不同系统用户导航。

一个系统是跑步机。跑步机是有用的,因为用户仍然是静止的现实世界中,但感觉好像他实际上穿过虚拟环境。研究人员发现它相对简单的跑步机与计算机系统,以便用户的步骤导致一个适当的调整系统的图形。正常的跑步机的一个明显的局限性是,你只能走在两个方向:后退或前进。

一些公司开发了全方位的跑步机。这些设备允许用户在任何方向的一步。正常跑步机使用一个电动机,施加力量要么向前或向后相对于用户。全方位的跑步机使用两个马达,从用户的角度看跑步机可以施加力量向前,向后,向左或向右。与汽车合作,跑步机可以允许用户在任何方向散步他选择走表面上的腰带和电缆缠绕在一个复杂的系统。

替代跑步机垫是一个压力。你可能看过压力垫使用视频游戏如“跳舞跳舞革命”。的re are many kinds of pressure sensors, though the most common are electromechanical pressure sensors. An electromechanical pressure sensor is a继电器激活当压力应用到传感器。电路关闭时,电流流经,CPU改变图形的输出信号发送给用户。

公司VirtuSphere, inc .)提供了一个独特的方式为用户在虚拟环境下移动。它看起来像一个人类仓鼠球,球体内部的用户将获得和在这走来走去。范围取决于一个稳定可靠的平台,有几个轮子休息对球体,让它在任何方向滚呆在相同的固定位置。传感器在车轮上告诉CPU用户行走,和视图中用户的HMD相应变化。

在洞穴系统中,一些虚拟现实研究人员正在试验一种技术被动触觉。“触觉”指的是触觉,所以触觉系统是一个为用户提供反馈。操纵杆与力反馈技术的一个例子是一个触觉接口设备。被动触觉都有点不同,因为他们不积极用户施加武力。相反,被动触觉对象身体代表虚拟元素在虚拟现实环境中。例如,一个真正的折叠桌可能虚拟厨房的两倍大。有真正的接触在虚拟环境中增强了用户的沉浸感和帮助他通过模拟导航。

在下一节中,我们来看看HMDs你寻找的类型的跟踪系统,DataGloves和其他虚拟现实装备。

跟踪设备固有的组件在任何虚拟现实系统。这些设备与系统的通信处理单元,告诉它的定位用户的观点。在系统允许用户移动在一个物理空间,追踪器检测用户在哪里,他是移动的方向和速度。

有几种不同类型的跟踪系统在虚拟现实系统中使用,但他们都有一些共同点。他们可以检测六个自由度(6自由度)——这些对象的位置在x, y, z坐标空间和物体的方向。方向包括对象的偏航,球场和卷。

从用户的角度来看,这意味着当你穿一个头盔显示器,视变化为你查找,下,左,右。它也改变如果你在一个角度倾斜你的头或移动你的头向前或向后不改变的角度你的目光。HMD告诉追踪器CPU你在哪里看,CPU将正确的图片发送给你的头盔显示器的屏幕。

每个跟踪系统都有一个装置,产生一个信号,一个传感器检测信号和一个控制单元处理信号和发送信息到CPU。18luck手机登录一些系统需要把传感器组件用户(或用户的设备)。在这样的系统中,你把信号发射器在固定的环境。一些系统反过来,与用户穿着发射器,而传感器连接到环境包围。

从发射器发送的信号传感器可以采取多种形式,包括电磁信号、声音信号、光信号和机械信号。每种技术都有自己的优点和缺点。

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