虚拟现实系统的输入设备PPT

传统的个人电脑输入设备，如键盘、鼠标．摇杆等对于虛拟现买系统并不适用，因为这些设备通常只有2个自由度。虚拟现实系统的用户是在一个三维空间中做运动，因此，输...

传统的个人电脑输入设备，如键盘、鼠标．摇杆等对于虛拟现买系统并不适用，因为这些设备通常只有2个自由度。虚拟现实系统的用户是在一个三维空间中做运动，因此，输入设备也心须相应的拥有三维运动功能，也就是拥有6个自由度。按照输入设备的操作方式，可以分为手持式、运动捕捉和语音控制三种类型的输入设备。手持式输入设备在虚拟现实系统中最常用到的输入设备大都是用手来操作的，可以分为三类，分别是三维鼠标(3D Mouse)、虛拟现实手套 (VR Glove)和三维摇杆 (Flystick) •1.1三维鼠标三维鼠标相较于普通鼠标，能够让用户感受到在三维空间中的运动，它可以完成在虛拟空间中6个自由度的操作，含有3个平移及3个旋转参数。其工作原理是在鼠标内部装有超声波或电磁发射器，利用配套的接收设备可检测到鼠标在空间中的位置与方向，与其他设备相比成本低，常应用于建筑设计等领域1.2 虛拟现实手套手是我们与外界进行物理接触及意识表达的最主要媒介，在人机交互中亦是如此，基于手的自然交互形式最为常见，虛拟现实手套有多种产品，最常见的是数据手套。数据手套(Data Glove) 是美国VPL公司推出的一种传感手套，它已成为被广泛使用的输入传感设备。用户将数据手套穿戴在手上之后,便可以在虚拟现实系统中以虛拟的手来使用，可以在虛拟世界中对物体实现抓取、移动、操纵、控制等操作行为。手指和手掌伸屈时的各种姿势转换成数字信号传送给计算机，计算机通过应用程序识别出用户的手在虚拟世界中操作时的姿势，执行相应操作，在实际应用中还必须配有空间位置跟踪器，检测手在二维空间中的实际方位。1.3三维摇枉三维摇杆是一款由A.R.T.公司开发的，用于虚拟现买应用领域的无线式交互设备，拥有6个自由度，现在最新款产品为Flystick2。这种设备的形状类似于游戏机用的模拟摇杆，并日配有特殊的功能的按钮。它特别适用于以投影为基础的虚拟现实环境，人们使用起来会比较自然。三维摇杆具备带有反光标识的座架，这些反光标识通过追踪摄像机可以在任何时刻被观察到。追踪系统通过光学设备完成追踪，设备按钮的功能通过无线电传播。其最大的优势是可以长距离并精确地传输数据。运动捕捉输入设备(数据衣）虚拟现实系统的一个重要目标就是人在虛拟世界里要有很高的沉浸度，因此仅仅用手来操作虛拟环境就显得不十分自然。如果能够捕捉到运动者的全身运动信息，则可以使用户更好的全身心沉浸在虛拟世界里。数据衣和数据手套有着类似的功能，不过可以传输整个身体的数据。其具各最多50个节点来反映身体的运动状态，如胳膊、膝关节、脚部等。同时其拥有四个校正系统，分别在左右手、头部和背部。身体的位置通过电磁感应设备来确定。在如今，此设备也多用手三维电影的拍摄制作，如影片《阿凡达》等，语音控制输入设备对虚拟现实环境的操作如果能够通过语音控制来实现，将会使各种操作变得十分简单，比如打开一辆虛拟汽车的车门，就可以省去使用虚拟手套来定位车门和车把手的位置，简单的说一句“开门”就可以完成了。语音输入的一个重要难点就是语音识别。语音识别技术目前还不是很成熟，语音识别度还不是很高，因此目前还不能完全使用语音控制来实现全部的操作。