六种最近的虚拟现实系统硬件设备

举例六种最近的虚拟现实系统的硬件设备，并详细论述其作用。1、数据手套数据手套(数字手套)是虚拟现实应用的主要交互设备，它作为一只虚拟的手或控件用于 3DVR场景的模拟交互，可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制，有有线和无线、左 手和右手5个传感器和14个传感器之分，可用于多种3D VR或视景仿真软件环境中。 一般来讲数据手套通常须与6自由度的位置跟踪设备同时结合使用，以识别三维空间的 位移信息。达到真正的虚拟人手的动作和位置跟踪。2、数据衣数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的 运动信息被计算机识别。通过 BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。3、3D扫描仪三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的(point cloud)，这些点可用来插补成 物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型(这个过程称)。若扫描 仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴，亦即所谓的( texture mapping )。三维扫描仪可模拟为照相机，它们的视线范围都体现圆锥状，信息的搜集皆限定 在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息，而三维扫描仪测 量的是距离。由于测得的结果含有深度信息，因此常称之。由于三维扫描仪的扫描范围有限，因此常需要变换扫描仪与物体的相对位置或将 物体放置于电动转盘(turnable table)上，经过多次的扫描以拼凑物体的完整 模型。将多个片面模型集成的技术称做图像注册(image registration)或对齐(alignment)，其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。4、位置跟踪器三维空间跟踪定位器是作用于空间跟踪与定位的装置，一般与其他VR设备结合使 用，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、 旋转，不局限于固定的空间位置。操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由 度和三个自由度之分。当接收传感器在空间移动时，能够精确地计算出其位置和方位。 该设备 消除了延 迟带来的问题，因为它提供了动态的、实时的六自由度的测量位置(X, Y,和Z笛 卡尔坐标)和方位(俯仰角、偏行角、滚动角)，无论在虚拟现实应用领域，还 是在控制模拟器的投影机运动时，还是在生物医学的研究中，它是测量运动范围 和肢体旋转的理想选择。它是快速、精确、而且容易使用。5、三维鼠标三维空间交互球是 虚拟现实应用中的另一重要的交互设备，用于六个自由度VR场 景的模拟交互，可从不同的角度和方位对三维物体观察、浏览、操纵；也可作为 3D Mouse来使用；并可与数据手套或立体眼镜结合使用，作为跟踪定位器。也可 单独用于 CAD/CAM，(Pro/E、UG)。作为输入设备，此种三维鼠标类似于摇杆加上若干按键的组合，由于厂家给硬件 配合了驱动和开发包，因此在视景仿真开发中使用者可以很容易的通过程序，将 按键和球体的运动赋予三维场景或物体，实现三维场景的漫游和仿真物体的控制。6、3D打印机3D打印机可以用各种原料打印三维模型，使用 3D辅助设计软件，工程师设计出 一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是 人工心脏瓣膜，之后通过相关 公司生产的3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如 橡胶、塑料、甚至是人体器官，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样， 采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与 喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步，我们已经能够生产出与原型的外观、 感觉和功能极为接近的3D模型。说的简单一点，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切“成 无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物 体。