必威体育精装版(孟祥旭主编人机交互).ppt

三维鼠标能够感受用户在六个自由度的运动，包括三个平移参数和三个旋转参数。 其装置比较简单：一个盖帽放在带有一系列开关的底座上。 转动这个小球或侧方向推动这个小球时，如向上拉它、向下压它，使它向前或向后等。 三维鼠标将用户的这些动作传送给计算机，从而进一步控制虚拟环境中的物体的运动。 虚拟现实系统必须提供触觉反馈，以便使用户感觉到仿佛真的摸到了物体。但是由于人的触觉非常敏感，精度一般的装置根本无法满足要求。 另外，对于触觉和力反馈器，还要考虑到模拟力的真实性、施加到人手上是否安全以及装置是否便于携带并让用户感到舒适等问题。目前已经有一些关于力学反馈手套、力学反馈操纵杆、力学反馈笔、力学反馈表面等装置的研究 。 Virtual Technology公司的触觉反馈手套 Phantom 公司的haptic device 立体视觉 头盔式显示器 CAVE 真三维显示 由于人类从客观世界获得的信息60%以上来自视觉，因而视觉沟通就成为多感知虚拟现实系统中最重要的环节，立体视觉技术也就成为虚拟现实的一种极重要的支撑技术。 人是通过右眼和左眼所看到物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像的。 立体影像生成技术主要有两种 主动式模式 对应用户的左右眼影像将按照顺序交替显示，用户使用LCD立体眼镜保持与立体影像的同步，这种模式可以产生高质量的立体效果。 被动式系统 需要使用两套显示设备以及投影设备分别生成左右眼影像并进行投影，不同的投影分别使用不同角度的偏振光来区别左右眼影像，用户使用偏振光眼镜保持立体影像的同步。 头盔式显示器（Head Mounted Display，HMD，）是一种立体图形显示设备，可单独与主机相连以接受来自主机的三维虚拟现实场景信息。 目前最常用的头盔显示器是基于液晶显示原理的，最早如美国VPL公司于1992年推出的Eyephone，它在头上装有一个分辨率为360×240象素的液晶显示器，其视野为水平100度。 这是一种四面或六面的沉浸式虚拟现实环境。对于处在系统内的用户来说，投影屏幕将分别覆盖用户的正面、左右以及底面视野，构成一个边长为10英尺的立方体。 可以允许多人走进CAVE中，用户戴上立体眼镜便能从空间中任何方向看到立体的图像。CAVE 实现了大视角、全景、立体、且支持5～10 人共享的一个虚拟环境。 真三维显示是三维显示的最终目标，是一种能够实现360度视角观察的三维显示技术，是现实景物的最真实的再现。 在真三维显示场景中，位置各异的用户无需借助其他器具，就可以围绕显示区域看到与自身位置相对应的信息，在宽广的视场和视距范围内随心所欲地边走边看，符合人类对真实场景的观看方式。 缺点：只能产生半透明的3D透视图，而无法显示不透明的三维物体。 显示技术 扫描体显示 固态体显示 山东大学考古数字博物馆 综合利用前面介绍的各种虚拟设备，可以在此基础上完成一些较为复杂的应用。山东大学构建了一套基于桌面的虚拟现实平台，并用于山东大学考古数字博物馆 用 户 漫 游 系 统 跟踪器 立体眼镜/头盔 音箱 手 势 位 置 语音命令 传统命令 通道理解 整合 立体图像 三维音效 麦克风 鼠标/键盘 数据手套 数字博物馆的系统架构 两个跟踪器分别固定在用户的手套和身体上 固定在身体上的跟踪器跟踪用户的转动，控制用户在场景中漫游的方向； 附着在手套上的跟踪器跟踪手相对于身体的相对位置。如果手与虚拟空间中的物体发生碰撞，则利用数据手套检测用户的手势命令，判断用户是否要抓取物体。语音命令可以辅助用户在虚拟场景中进行漫游。? 对虚拟现实交互设备进行分类归纳总结，并进行优缺点比较。 设计一个手写板绘图程序，获取用户在手写板上的输入位置和压力信息，获取基本笔划。 利用WIA，设计一个图像采集与管理程序，支持从摄像头、扫描仪和数码相机获取图像。 设计网络聊天模拟器，支持键盘、鼠标、耳麦和摄像头等设备，模拟信息输入、发送功能，以及语音、视频聊天功能等。 给出一个实际应用中交互设备整合应用的实例。 第3章 交互设备 重点大学计算机专业系列教材 输入设备 输出设备 虚拟现实交互设备 交互设备的整合应用 文本输入设备 键盘输入是最常见、最主要的文本输入方式。 手写等一些更自然的交互方式也可为文本输入提供辅助手段。 图像输入设备 二维扫描仪可以快速地实现图像输入，且经过对图像的分析与识别，可以得到文字、图形等内容； 摄像头是捕捉动态场景最常用的工具。 三维信息输入设备 在许多领域，如机器视觉、面形检测、实物仿形、自动加工、产品质量控制、生物医学等，物体的三维信息必不可少的。 三维扫描仪是实现三维信息数字化的一种极为有效的工具。 动作捕捉设备则用于捕捉用户的肢体甚至是表情动作