VR立体显示与交互设备-2.pptVIP

人通过触摸可以获得两种基本感受：机械感受本体感受（肌肉内部力量及运动）触觉感觉到些什么？交互设备机械感受机械感受可提供的线索：物体形状物体表面纹理或粗糙程度物体温度交互设备1.物体形状物体形状线索的一个来源是人的皮肤的变形。当手触摸物体时，手上的一部分皮肤被压进去，同时也改变了周围皮肤的状态。这种变化的程度和方式被传到脑子里，可以解释为物体形状的信息。交互设备三维鼠标跟踪球（trackball）是一个刚性的球体，其中心是固定的，装在一个凹型的支架上，它可以舒适地被放在使用者的手掌之下。并有一个活动的外层，装有6个发光二极管和相应的6个光电传感器。当使用者用手对该球的外层施加力和力矩时，根据“弹簧变形”规则，就可通过6个光传感器测出3个力和3个力矩的信息。交互设备交互设备三维鼠标三维空间探针（3Dprobes）安装在一个固定的基座上，具有6个关节的机械臂。在每个关节上装有传感器，计算机接收传感器的信息，并计算出在虚拟空间的物体的位置和方向交互设备交互设备三维鼠标具有6个自由度，即可以用宽度、高度、深度、俯仰、转动（横滚）和偏转（偏航）来描述物体的位置，因此是比传统2个自由度的输入设备更自然的交互设备。交互设备空间球(SpaceBall)是一种可以提供6自由度的桌面设备，它被安装在一个小型的固定平台上，可以扭转、挤压、按下、拉出和来回摇摆，球的中心是固定的，并装有6个发光二极管，相应的球的活动外层装有6个光敏传感器。交互设备三维浮动鼠标器(3DFlyingMouse)放在桌面上使用时，与标准的二维鼠标器没有什么区别，但当它离开桌面后就可以成为一个3／6自由度鼠标。交互设备数据手套设有弯曲传感器，弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成，通过导线连接至信号处理电路；把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式交互设备数据手套是一种戴在手上的像手套一样的装置，工作原理：当手活动时，手套检测这些活动，并向计算机送出电信号。这些电信号可以转换为虚拟手的动作，人可以看到虚拟手随着真实手在虚拟环境中移动。这种虚拟手有助于在虚拟环境中作三维定位的工作。交互设备交互设备人手结构及其简化模型数据手套的作用与结构手指跟踪系统手部跟踪系统光纤数据手套数据手套交互设备人手结构及其简化模型人手的刚体模型交互设备简化模型交互设备数据手套的作用与结构数据手套：作为一种新型的人机接口工具,是虚拟现实系统的重要组成部分，在实际中可用于虚拟装配、危险环境下远程机器人手部的控制等等。并依据不同的需要，采用各种各样的结构形式。数据手套的作用：主要是为计算机提供手部的姿态信息。交互设备手指跟踪系统用于跟踪手指的弯曲及开闭运动手部方位跟踪系统用于跟踪手掌的空间相对位置。数据手套系统主要包括：交互设备结构示意手指跟踪系统机械式交互设备手指跟踪系统霍尔效应传感器把一个复杂的外骨架结构固定在手的背面，霍尔效应传感器安装在外骨架结构上相应于每一个手指关节处。利用霍尔效应传感器测量手指关节的运动，产生的数据经处理后送给主机，跟踪手指的动作。交互设备手控装置DHM（TheDextronsHandMaster）1990年由Exos公司生产，它是一种戴在用户手背上的金属外骨骼结构装置。每个手指有4个位置传感器，一个手有20个传感器。每个角度位于这种机械框架关节上的霍尔效应传感器测量得到。还专门设计了弹簧夹和手指支撑架，用来保持装置在整个手的活动范围内与手结合紧密。用可调节的皮带把次装置戴在手上。为了适应不同大小的手，还另有附加的支撑和调节带附属物。手控装置交互设备霍尔效应传感器手指跟踪系统塑料应变计利用塑料应变计中的导电塑料电阻由于弯曲而变化，把塑料应变计作为手指弯曲的敏感元件。把导电塑料固定在手套上，当手指弯曲时，根据塑料应变计的输出信号，即可实现对手指变化的实时跟踪。交互设备数据手套将采集到的传感器信息发送给计算机，计算机根据所采数据作相应的处理计算及控制。计算机其他设备主要指手部跟踪系统的励磁源或图像跟踪系统光纤数据手套把光导纤维传感器固定在手套的每个手指上，当手指弯曲时，光纤弯曲，通过光纤出射的能量衰减，光能量的变化通过光电探测器转变为电信号的变化，这些数据经过处理后，传送到主机，实时地跟踪手指的动作。交互设备光纤数据手套的缺点及改进1柔韧性较差，易