虚拟现实系统的硬件设备.pptxVIP

第二章虚拟现实系统硬件设备;虚拟现实系统硬件配置示意图：;表2.1人感觉器官对应各种接口设备;2.1视觉感知设备概述;2.视觉原因

（1）立体视觉

（2）屈光度

（3）瞳孔

（4）分辨率

（5）明暗适应

（6）周围视觉和中中央电视台觉

（7）视觉暂留

（8）视场;视觉暂留是视网膜电化学现象造成视觉反应时间。其原理是当人眼睛看到一幅画面或一个物体后，在1/24s内不会消失。也就是说假如每秒更替24幅或更多画面，则前一幅画面在人脑中消失之前，下一个画面就会进入人脑，从而形成了连续影像。

现有VR技术，已经考虑原因包含立体视觉，分辨力，视觉暂留以及视场，能够提供理想立体视觉效果，实现较强视觉沉醉。;2.1.2视觉感知设备;依据显示表面不一样，头盔显示器主要分为基于LCD头盔显示器、基于CRT头盔显示器和基于VRD头盔显示器。

1)基于LCD头盔显示器

LCD显示技术是以低电压产生彩色图像，但其图像清楚度比较低。

包含EyePhone、FlightHelmet

CyberfaceⅡ、Tire1

HMSI1000

;各种类型头盔显示器;2）基于CRT头盔显示器

CRT称为阴极射线管。基于CRT头盔显示器是使用电子快门等技术实现双眼立体显示，提供小高分辨率、高亮度单色显示。但其CRT较重、存有高电压，佩戴较危险，视场较小，缺乏沉醉感。

HMD-131

Datavision9C

DMD

;3）基于VRD头盔显示器

VRD（VirtualRealityDisplay）目标是产生全彩色、宽视场、高分辨率、低价格虚拟现实立体显示。;2.立体眼镜显示系统

当前主要有：

有源眼镜和无源眼镜

又称：

主动立体眼镜、

被动立体眼镜;3.洞穴式立体显示系统

使用投影系统，投射多个投影面，形成房间式空间结构，使得围绕观察者含有多个图像画面显示虚拟现实系统，增强了沉醉感。;4.响应工作台立体显示系统

计算机经过多传感器交互通道向用户提供视觉、听觉、触觉等多模态信息，含有非沉醉式、支持多用户协同工作立体显示装置。类似于绘图桌形式背投式显示器，通常采取主动式立体显示方式。;5.墙式立体显示系统

此系统类似于放映电影形式背投式显示设备。当前惯用包含单通道立体投影系统和多通道立体投影系统。;6.裸眼立体显示系??

其显示技术结合双眼视觉差和图片三维原理，自动生成两幅图片，一幅给左眼看，另一幅给右眼看，使人双眼产生视觉差异。因为双眼观看液晶角度不一样，所以不用戴上立体眼镜就能够看到立体图像。;液晶显示器原理图;2.2听觉感知设备概述;2.3触觉和力反馈设备;膨胀气泡技术存在一些固有困难，造成现在充气式反馈装置暂时停产。;力反馈设备是利用先进技术伎俩跟踪用户身体运动，将其在虚拟物体空间运动转换成对周围物理设备机械运动，并施加力给用户，使用户能够体验到真实力度感和方向感，从而提供一个马上、高逼真、可信真实交互。常见设备包含：力反馈鼠标、力反馈操作杆、力反馈手臂以及力反馈手套。;力反馈设备示例及其原理;力反馈手臂装置示意图;2.4位置跟踪设备;机械式位置跟踪设备;电磁式位置跟踪设备;超声波位置跟踪装置：

普通采取20kHz以上超声波，人耳听不到，不会对人产生干扰，当前是全部跟踪技术中成本最低。

它由三个超声发射器阵列、三个超声接收器以及用于开启发射同

步信号控制器三部分组

成。

;光学式位置跟踪设备;惯性位置跟踪设备;混合位置跟踪设备