现有虚拟现实系统的关键技术有哪些?

2023-05-30 0 591

VR控制技术概要

具;为各类工程建设的大规模的统计数据建模提供了捷伊描述方法。此种控制技术的特点在于,计算机系统造成一类数人建模式的自然环境,此种建模式的自然环境是通过计算机系统绘图构成的空间性,或是把其它现实自然环境编制到计算机系统中去造成精巧的“建模式自然环境”,从而使用户在听觉上造成一类沉醉于程序代码的感觉。此种控制技术的应用领域,改进了现代人可视化系统展开多工程建设统计信息处理的方式,尤其在需要对大量抽象化统计数据展开处理时;同时,它在许多不同领域的应用领域,可以带来巨大的效益。

VR控制技术的产业发展简述

1965年,Sutherland在书名为<<毁灭者的表明>>的学术论文中首次明确提出了包括具有建模绘图表明、力反馈电子设备以及人声提示的VR控制系统的基本思想,从此,现代人正式宣布已经开始了对VR控制系统的科学研究探索心路历程。

随即的1966年,英国MIT的杰弗逊生物医学正式宣布已经开始了面罩式表明屏的研制组织工作。在这第二个HMD的原型机顺利完成不久,卡杜尔县又把能演示力量和感官的力反馈装置加入到这个控制系统中。1970年,出现了第二个功能较齐备的HMD控制系统。如前所述从60二十世纪以来所取得的一系列成就,英国的Jaron Lanier 在80二十世纪初正式宣布明确提出了“Virtual Reality”referring。

80二十世纪,英国国家航空航天局(NASA建模式木星观测生物医学的M.McGreevy 和J.Humphries教授组织合作开发了用于水星观测的程序代码听觉表明屏,将水星观测器传回的统计数据输出计算机系统,为地面科学研究人员构造了水星表面的二维程序代码。在随即的建模式建模自然环境服务站(VIEW)项目中,他们又合作开发了通用多感测个人虚拟环境和遥现电子设备。

步入90二十世纪,迅速产业发展的计算机系统硬件控制技术与不断更新的计算机系统软件控制系统相适应,使如前所述大型统计数据子集的人声和图形的动态动画电影制作成为可能;人机建模控制系统的设计不断更新,新奇、新颖的输出输出电子设备不断地步入市场。而这些都为VR控制系统的产业发展奠定了良好的基础。例如1993年的11月,太空人利用VR控制系统成功地顺利完成了从太空梭的运输车内取出捷伊干涉仪液晶的组织工作,而用VR控制技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目的又一件组织工作。可以看出,正是因为VR控制系统极其广泛的应用领域领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣自然环境下的遥操作、教育与培训、信息建模以及远程通讯等,现代人对迅速产业发展中的VR控制系统的广阔应用领域前景充满了憧憬与兴趣。

VR控制系统的科学研究现状

计算机系统的产业发展提供了一类计算工具和分析工具,并因此导致了许多解决问题的新方法的造成。VR控制技术的造成与产业发展也同样如此,就VR本身而言,它主要涉及到三个科学研究领域:

通过计算机系统绘图方式建立动态的二维听觉效果;建立对建模式世界的观察界面;使用VR控制技术加强诸如科学计算控制技术等方面的应用领域。

VR的有关控制技术特征及构成

从本质上说,VR就是一类先进的计算机系统用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的动态感知建模手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个控制系统的组织工作效率。

VR控制技术的重要控制技术特征

VR的定义可以归纳如下:VR是可视化系统生成一类演示自然环境(如飞机驾驶舱、操作现场等),通过多种感测电子设备使用户“投入”到该自然环境中,实现用户与该自然环境直接展开自然建模的控制技术。VR控制技术因此具有以下四个重要特征:

I.多感知性

所谓多感知性就是说除了一般计算机系统所具有的听觉感知外,还有听觉感知、力觉感知、感官感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的VR就是应该具有人所具有的感知功能。

II.存在感

又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于演示自然环境中的真实程度。理想的演示自然环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

III建模性

建模性是指用户对演示自然环境内物体的可操作程度和从自然环境得到反馈的自然程度(包括动态性)。例如,用户可以用手去直接抓取自然环境中的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视场中的物体也随着手的移动而移动。

IV.自主性

是指程序代码中物体依据物理定律动作的程度。例如,当受到力的推动时,物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

VR控制系统的构成

用户通过感测装置直接对程序代码展开操作,并得到动态二维表明和其它 反馈信息(如感官、力觉反馈等)。当控制系统与外部世界通过感测装置构成反馈闭环时,在用户的控制下,用户与程序代码间的建模可以对外部世界造成作用(如遥操作等)。

检测模块:检测用户的操作命令,并通过感测器模块作用于程序代码。反馈模块:接受来自感测器模块信息,为用户提供动态反馈。感测器模块:一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用于程序代码;另一方面

将操作后造成的结果以各种反馈的形式提供给用户。

控制模块:

现有VR控制系统的关键控制技术

VR的关键控制技术可以包括以下几个方面:

(1)动态自然环境建模控制技术

程序代码的建立是VR控制技术的核心内容。动态自然环境建模控制技术

(2)动态二维绘图生成控制技术

二维绘图的生成控制技术已经较为成熟,其关键是如何实现“动态”生成。为了达到实时的目的,至少要保证绘图的刷新率不低于15桢/秒,最好是高于30桢/秒。在不降低绘图的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该控制技术的科学研究内容。

(3)立体表明和感测器控制技术

VR的建模能力依赖于立体表明和感测器控制技术的产业发展。现有的VR还远远不能满足控制系统的需要,例如,统计数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;VR电子设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要合作开发捷伊二维表明控制技术。

(4)应用领域控制系统合作开发工具

VR应用领域的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用领域对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品合作开发质量。为了达到这一目的,必须科学研究建模式现实的合作开发工具。例如,VR控制系统合作开发平台、分布式VR控制技术等。

(5)控制系统集成控制技术

由于VR中包括大量的感知信息和模型,因此控制系统的集成控制技术起着至关重要的

作用。集成控制技术包括信息的同步控制技术、模型的标定技术、统计数据转换控制技术、统计数据管理模型、识别和合成控制技术等等。

VR控制技术的应用领域领域

VR控制技术的应用领域前景是很广阔的,云舞科技Cloudwave已逐步形成横跨VR旅游、古迹复原、游戏、购物、医疗、移动互联网、闲暇体验中心、新闻影视、大统计数据分析等行业模块,逐步推动形成相互支持、相互推动的VR高科技大产业生态自然环境。

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