资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,下一代人,机,机界面的,展,展望,虚拟现实,及,及其应用,郭建林,基于智能,体,体的虚拟,现,现实化,多通道因,特,特网界面,1、因特,网,网,2、多通,道,道,3、虚拟,现,现实化,4、基于,智,智能体,下一代人,机,机界面的,展,展望,1.以,WIMP(,窗口、图,符,符、菜单,、,、鼠标),为,为代表的,图形用户,界,界面还将,继,继续使用,，尤其是,在,在办公室,中,中广泛应,用,用。,下一代人,机,机界面的,展,展望,2.,最普遍的,将,将是以因,特,特网为中,心,心的多种,多,多样人机,界,界面,。我们不仅,拥,拥有现在,以,以浏览器,、,、搜索引,擎,擎为代表,的,的桌面网,络,络用户界,面,面，而且,还,还将有一,批,批适应不,同,同带宽（,从,从高速视,频,频点播,到,到低速移,动,动电话）,、,、不同尺,寸,寸（从手,表,表掌上,电,电脑，到,墙,墙壁大小,）,）的多种,多,多样界面,。,。因特网,将,将进入我,们,们的家庭,和,和生活，,界,界面也将,嵌,嵌入在各,种,种电器以,至,至汽车导,航,航中，普,通,通百姓可,通,通过语音,、,、手写等,易,易用、方,便,便的界面,，,，实现网,上,上购物等,日,日常用途,。,。,下一代人,机,机界面的,展,展望,3.,多通道、,多,多媒体的,自,自然、高,效,效、智能,化,化用户界,面,面将快速,发,发展和应,用,用,。以虚拟现,实,实为代表,的,的计算机,系,系统的拟,人,人化和以,掌,掌上电脑,为,为代表的,计,计算机的,微,微型化和,随,随身化，,是,是当前计,算,算机的两,个,个重要的,应,应用趋势,。,。目前以,鼠,鼠标和键,盘,盘为代表,的,的图形用,户,户界面技,术,术是影响,它,它们发展,的,的瓶颈。,利,利用人的,多,多种感觉,通,通道和动,作,作通道（,如,如语音、,手,手写、表,情,情、姿势,、,、视线、,笔,笔等输入,）,），以并,行,行、非精,确,确方式与,计,计算机系,统,统进行交,互,互，可以,提,提高人机,交,交互的自,然,然性和高,效,效性。,下,一,一,代,代,人,人,机,机,界,界,面,面,的,的,展,展,望,望,3.,多,通,通,道,道,、,、,多,多,媒,媒,体,体,的,的,自,自,然,然,、,、,高,高,效,效,、,、,智,智,能,能,化,化,用,用,户,户,界,界,面,面,将,将,快,快,速,速,发,发,展,展,和,和,应,应,用,用,。以,三,三,维,维,、,、,沉,沉,浸,浸,感,感,的,的,逼,逼,真,真,输,输,出,出,为,为,标,标,志,志,的,的,虚,虚,拟,拟,现,现,实,实,技,技,术,术,是,是,多,多,媒,媒,体,体,、,、,多,多,通,通,道,道,界,界,面,面,的,的,重,重,要,要,应,应,用,用,目,目,标,标,。,。,目,目,前,前,，,，,语,语,音,音,和,和,手,手,写,写,输,输,入,入,在,在,实,实,用,用,化,化,方,方,面,面,已,已,有,有,很,很,大,大,进,进,展,展,。,。,预,预,计,计,，,，,随,随,着,着,模,模,式,式,识,识,别,别,、,、,全,全,息,息,图,图,象,象,、,、,自,自,然,然,语,语,言,言,理,理,解,解,和,和,新,新,的,的,传,传,感,感,技,技,术,术,的,的,发,发,展,展,，,，,人,机,机,界,界,面,面,技,技,术,术,将,将,进,进,一,一,步,步,朝,朝,着,着,计,计,算,算,机,机,主,主,动,动,感,感,受,受,、,、,理,理,解,解,人,人,的,的,意,意,图,图,方,方,向,向,发,发,展,展,。,。,新,新,的,的,多,多,通,通,道,道,、,、,多,多,媒,媒,体,体,人,人,机,机,界,界,面,面,是,是,重,重,要,要,发,发,展,展,趋,趋,势,势,。,。,下,一,一,代,代,人,人,机,机,界,界,面,面,的,的,展,展,望,望,4.,无,障,障,碍,碍,的,的,人,人,机,机,界,界,面,面,将,将,进,进,一,一,步,步,受,受,到,到,重,重,视,视,。,。,如,果,果,强,强,迫,迫,人,人,类,类,去,去,适,适,应,应,计,计,算,算,机,机,，,，,坐,坐,在,在,桌,桌,旁,旁,操,操,作,作,鼠,鼠,标,标,和,和,键,键,盘,盘,，,，,肯,肯,定,定,会,会,限,限,制,制,计,计,算,算,机,机,的,的,应,应,用,用,。,。,如,如,果,果,用,用,白,白,光,光,全,全,息,息,技,技,术,术,代,代,替,替,立,立,体,体,显,显,示,示,器,器,或,或,立,立,体,体,眼,眼,镜,镜,，,，,用,用,摄,摄,像,像,跟,跟,踪,踪,技,技,术,术,及,及,自,自,然,然,语,语,言,言,理,理,解,解,技,技,术,术,来,来,代,代,替,替,“,“,手,手,套,套,”,”,或,或,“,“,键,键,盘,盘,”,”,，,，,那,那,么,么,人,人,们,们,会,会,有,有,更,更,充,充,分,分,的,的,活,活,动,动,自,自,由,由,，,，,可,可,以,以,在,在,现,现,实,实,环,环,境,境,中,中,享,享,受,受,虚,虚,拟,拟,的,的,乐,乐,趣,趣,！,！,下,一,一,代,代,人,人,机,机,界,界,面,面,的,的,展,展,望,望,传,统,统,界,界,面,面,依,依,然,然,会,会,有,有,生,生,机,机,。,。,因,因,特,特,网,网,无,无,处,处,不,不,在,在,。,。,各,各,式,式,各,各,样,样,的,的,全,全,新,新,界,界,面,面,被,被,嵌,嵌,入,入,到,到,我,我,们,们,生,生,活,活,的,的,各,各,种,种,设,设,备,备,中,中,。,。,以,以,用,用,户,户,为,为,中,中,心,心,、,、,新,新,的,的,自,自,然,然,人,人,机,机,界,界,面,面,正,正,将,将,我,我,们,们,带,带,离,离,桌,桌,面,面,，,，,去,去,探,探,索,索,更,更,广,广,阔,阔,的,的,物,物,理,理,的,的,、,、,生,生,活,活,的,的,、,、,和,和,数,数,字,字,的,的,世,世,界,界,！,！,新,新,世,世,纪,纪,将,将,更,更,加,加,美,美,好,好,！,！,1,。,。,什,什,么,么,是,是,虚,虚,拟,拟,现,现,实,实,？,？,关,于,于,术,术,语,语,VirtualReality,（,（VR,）,）,(,J.Lanier,1989),译,为,为:,虚,虚,拟,拟,现,现,实,实,、,、,灵,灵,境,境,、,、,幻,幻,真,真.,其,他,他,：,：,VirtualEnvironment,ArtificialReality,(M.W.Krueger,1970s),Cyberspace,(,W.Gibson,1984),1,。,。,什,什,么,么,是,是,虚,虚,拟,拟,现,现,实,实,？,？,是,一,一,种,种,可,可,以,以,创,创,建,建,和,和,体,体,验,验,虚,虚,拟,拟,世,世,界,界,的,的,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,。,。,而,而,虚,虚,拟,拟,世,世,界,界,是,是,全,全,体,体,虚,虚,拟,拟,环,环,境,境,或,或,给,给,定,定,仿,仿,真,真,对,对,象,象,的,的,全,全,体,体,。,。,虚,虚,拟,拟,环,环,境,境,是,是,由,由,计,计,算,算,机,机,生,生,成,成,的,的,，,，,通,通,过,过,视,视,、,、,听,听,、,、,触,触,觉,觉,等,等,作,作,用,用,于,于,用,用,户,户,，,，,使,使,之,之,产,产,生,生,身,身,临,临,其,其,境,境,感,感,觉,觉,的,的,交,交,互,互,式,式,视,视,景,景,仿,仿,真,真,。,。,用计算,机,机技术,来,来生成,一,一个逼,真,真的三,维,维视觉,、,、听觉,、,、触觉,或,或嗅觉,等,等感觉,世,世界，,让,让用户,可,可以从,自,自己的,视,视点出,发,发，利,用,用自然,的,的技能,和,和某些,设,设备对,这,这一生,成,成的虚,拟,拟世界,客,客体进,行,行浏览,和,和交互,考,考察。,1。什,么,么是虚,拟,拟现实,？,？,1.逼,真,真的感,觉,觉,视觉，,听,听觉，,触,触觉，,嗅,嗅觉,等,等,2.自,然,然的交,互,互,运动，,姿,姿势，,语,语言，,身,身体跟,踪,踪 等,3.个,人,人的视,点,点,用户的,眼,眼、耳,、,、身,所,所感到,的,的感觉,信,信息,4.迅,速,速的响,应,应,感觉信,息,息根据,视,视点变,化,化和用,户,户输入,及,及时更,新,新,1。什,么,么是虚,拟,拟现实,？,？,一项综,合,合技术,涉及,计算机,图,图形学,、,、人机,接,接口技,术,术、图,像,像处理,与,与模式,识,识别、,多,多传感,器,器技术,、,、语音,处,处理与,音,音响技,术,术、网,络,络技术,、,、并行,处,处理技,术,术、高,性,性能计,算,算机系,统,统、人,工,工智能,技,技术.,核心：2,M(MPP,MultiMedia),2O(Open System,Object-oriented),需要,计算机,专,专家、,人,人类工,程,程学(,Ergonomics,),专家,、,心理学,专,专家等,共,共同开,发,发研究,。,。,虚拟现,实,实应有,的,的特征,（,（3,I),沉浸感,（,（,Immersion,）,:,能给人,们,们以真,实,实世界,的,的感觉,，,，让人,感,感觉全,方,方位地,沉,沉浸在,这,这个虚,幻,幻的世,界,界中。,交互性,（,（,Interaction,）,:,虚拟现,实,实与通,常,常,CAD,系统所,产,产生的,模,模型是,不,不一样,的,的，它,不,不是一,个,个静态,的,的世界,，,，而是,可,可以对,使,使用者,的,的输入,作,作出反,应,应。虚,拟,拟现实,环,环境可,以,以通过,控,控制与,监,监视装,置,置影响,或,或被使,用,用者影,响,响。,想象,（,（,Imagination,）,:,它的应,用,用能解,决,决在工,程,程、医,学,学、军,事,事等方,面,面的一,些,些问题,这些应,用,用是,与设,计,计者并,行,行操作,为发挥,它,它们的,创,创造性,而,而设计,的,的,这极大,地,地依赖,于,于人类,的,的想象,力,力。,分布式,虚,虚拟环,境,境,（,DistributedVirtual Environment),利用计,算,算机构,造,造的一,个,个真实,世,世界的,模,模拟，,地,地理上,分,分布的,用,用户可,以,以通过,网,网络共,享,享该环,境,境，并,与,与周围,的,的环境,以,以及在,相,相互之,间,间进行,交,交互。,共享虚,拟,拟环境,涉,涉及到,虚,虚拟现,实,实、分,布,布对象,、,、网络,、,、人机,交,交互、,智,智能代,理,理等,领域。,其,其他同,义,义词包,括,括:,NetworkedVE(VR),SharedVE(VR),Multi-UserVE,etc.,其实质,是,是一种,人,人机交,互,互界面,分布式,虚,虚拟环,境,境的应,用,用,军事训,练,练,SIMNET&DIS,教育与,培,培训,pedagogicalagentSteve,;,JackMOO,网络会,议,议与远,程,程协作,Sony,公司基,于,于,DIVE,的一个,系,系统,娱乐和,虚,虚拟社,区,区,Cybertown(,使用,Blaxxun）,电子商,务,务,VRcommerceofIBM,分布式,虚,虚拟环,境,境发展,的,的原动,力,力,因特网,技,技术的,广,广泛使,用,用:,Internet,已经成,为,为娱乐,、,、商业,等,等的重,要,要媒体,硬件基,础,础：网,络,络带宽,的,的提高,（,（宽带,网,网的逐,渐,渐普及,）,），个,人,人计算,机,机图形,处,处理能,力,力的增,强,强,软件基,础,础：,虚,虚拟现,实,实技术,和,和网络,技,技术的,结,结合,日益复,杂,杂的数,据,据使得,原,原来的,界,界面不,能,能满足,需,需要，,人,人们希,望,望更加,直,直观的,表,表达信,息,息，使,用,用更加,自,自然的,方,方式进,行,行人机,交,交互以,及,及通过,网,网络实,现,现人与,人,人之间,实,实时、,形,形象的,交,交流,2。历,史,史回顾,虚拟现,实,实和其,他,他技术,一,一样，,也,也是在,前人大,量,量工作,的,的基础,上,上发展,起,起来的,。,。,1。立,体,体电影,，,，立体,声,声技术,2。飞,行,行模拟,器,器,最早实,际,际使用,的,的仿真,技,技术；,3。“,星,星际旅,行,行”“,宇,宇宙飞,船,船”的,演,演示,4。机,械,械手、,机,机器人,危险场,合,合进行,各,各类“,遥,遥控操,作,作”；,5。游,戏,戏,驾驶汽,车,车、潜,艇,艇航行,2。历,史,史回顾,重 要,事,事,件,件,HMDHead-Mounted Display,1968,年,Sutherland,三维头,盔,盔显示,器,器；,Videoplace,1985年,Krueger,正式发,表,表无障,碍,碍的人,工,工现实,；,；,VIEW,项目,Virtual Environment Workstation,美国宇,航,航局,Ames,研究中,心,心的虚,拟,拟环境,工,工作站,；,；,Data Glove,VPL,公司采,用,用定位,装,装置,Polhemus,的数据,手,手套；,VPL,公司采,用,用三维,定,定位装,置,置,Polhemus,的数据,手,手套示,意,意图,三维定,位,位装置,Polhemus,原理,重 要,事,事,件,件,BOO,M,BinocularOmni-OrientedMonitor,美国宇,航,航局,FakespaceLab,的双筒,全,全方位,监,监视器,；,；,CAVEAudio-VisualExperience AutomaticVirtual Environment,1992,年,Cruz-Neira,的墙式,显,显示屏,自,自动声,象,象虚拟,环,环境；,VRML,Virtual RealityModelingLanguage,因特网,上,上,1.0,及2.0版本,的,的虚拟,现,现实建,模,模语言,CAVE,墙式显,示,示屏自,动,动声象,虚,虚拟环,境,境,Audio-VisualExperienceAutomaticVirtualEnvironment,3。应,用,用,应用和,需,需求是,技,技术发,展,展的推,动,动力,1）军,事,事,美国国,防,防部和,军,军方认,为,为：虚,拟,拟现实,将,将在,武器系,统,统性能,评,评价,、,武器操,纵,纵训练,及,指挥大,规,规模军,事,事演习,三方面,发,发挥重,大,大作用,。,。,他,他,们,们制定,了,了,战争综,合,合演示,厅,厅计划,、,防务仿,真,真交互,网,网络计,划,划,、,综合战,役,役桥计,划,划,、及,虚拟座,舱,舱,、,卫星塑,造,造者,等应用,环,环境，,并,并在核,武,武器试,验,验及许,多,多局部,战,战争中,进,进行了,应,应用，,不,不仅节,省,省了大,量,量的军,事,事费用,，,，更重,要,要的是,提,提高了,现,现代化,作,作战指,挥,挥方面,能,能力。,3。应,用,用,2）航,天,天航空,美国宇,航,航局是,虚,虚拟现,实,实最早,研,研究的,单,单位和,应,应用者,。,。,宇宙飞,船,船及各,类,类航空,器,器,是需耗,费,费巨资,的,的现代,化,化工具,，,，而进,入,入宇宙,有,有大量,未,未知、,危,危险的,因,因素，,因,因而,模拟,各种航,空,空器可,能,能遇到,的,的环境,，,，不仅,可,可节省,大,大量费,用,用，而,且,且是十,分,分必要,的,的。,虚拟风,洞,洞,就是一,例,例。,3。应,用,用,3）计,算,算机辅,助,助设计,虚拟样,机,机,、,虚拟建,筑,筑物,工业产,品,品均需,要,要反复,构,构思和,设,设计，,但,但用户,往,往往仍,不,不满意,。,。可否,在,在设计,早,早期就,给,给用户,一,一个逼,真,真的产,品,品样机,？,？,美国波,音,音公司,Butler,设计了,一,一个称,为,为,VS-X,的虚拟,飞,飞机,，它可,使,使设计,人,人员有,身,身临其,境,境观察,飞,飞机外,形,形、内,部,部结构,及,及布局,的,的效果,；,；,建筑设,计,计师可,在,在盖楼,前,前通过,虚拟建,筑,筑物,，让用,户,户自己,来,来观察,外,外形和,内,内部房,间,间部位,，,，也便,于,于设计,师,师修改,设,设计。,3。应,用,用,4）,外科手,术,术和人,体,体器官,的,的模拟,外科医,生,生的培,训,训是一,项,项投资,大,大、时,间,间长的,工,工作，,这,这是因,为,为不能,随,随便让,实,实习医,生,生在病,人,人身上,动,动手术,。,。可是,不,不亲自,动,动手，,又,又如何,学,学会手,术,术呢？,虚拟手,术,术台,已能部,分,分模仿,外,外科医,生,生的现,场,场。同,样,样，提,供,供,模拟的,人,人体器,官,官,，可让,学,学生逼,真,真地观,察,察器官,内,内部的,构,构造和,病,病灶，,具,具有极,高,高的实,验,验价值,。,。,3。应,用,用,5）科,学,学研究,和,和计算,的,的可视,化,化,各种,分子结,构,构模型,、,大坝应,力,力计算,的结果,、,、,地震石,油,油勘探,数,数据处,理,理,等，均,十,十分需,要,要三维,（,（甚至,多,多维）,图,图形可,视,视化的,显,显示和,交,交互浏,览,览，虚,拟,拟现实,技,技术为,科,科学研,究,究探索,微观形,态,态,等提供,了,了形象,直,直观的,工,工具。,3。,应,应用,6）,远,远程,控,控制,虚拟,现,现实,可,可采,用,用遥,控,控手,段,段，,通,通过,机,机械,手,手、,机,机器,人,人对,危,危险,或,或有,毒,毒环,境,境进,行,行操,作,作。,3。,应,应用,7）,教,教育,、,、游,戏,戏与,其,其他,这是,向,向人,们,们、,尤,尤其,是,是青,少,少年,提,提供,生,生动,的,的课,堂,堂和,娱,娱乐,手,手段,的,的好,机,机遇,，,，它,具,具有,三,三维,声,声象,效,效果,、,、能,进,进行,交,交互,操,操作,的,的功,能,能，,因,因而,已,已为,商,商家,们,们看,好,好，,纷,纷纷,开,开发,低,低档,虚,虚拟,现,现实,产,产品,。,。如,虚,虚拟,博,博物,馆,馆，,网,网上,景,景点,浏,浏览,。,。,虚拟,房,房间,积木,世,世界,虚拟,现,现实,的,的适,用,用特,点,点,1。,需,需要,高成,本,本,制造,的,的设,备,备，,如,如航,天,天器,，,，军,用,用设,备,备。,2。,对人,有,有危,险,险,的环,境,境，,如,如核,试,试验,、,、飞,行,行训,练,练。,3。,目,目前,尚未,出,出现,的环,境,境，,如,如建,筑,筑物,、,、天,体,体物,理,理,4。,关键,技,技术,(,系统,框,框图),1992,年,年,Bryson,主计,算,算机,数据,手,手套,（传,感,感器,）,）,（信,号,号源,）,）,BOOM,双筒,全,全方,位监,视,视器,4。,关键,技,技术,1.,大,大规,模,模数,据,据的,场,场景,建,建模,技,技术,；,；,2.,动,动态,实,实时,的,的立,体,体视,觉,觉、,听,听觉,等,等生,成,成技,术,术;,3.,三,三维,定,定位,、,、方,向,向跟,踪,踪、,触,触觉,反,反馈,等,等传,感,感技,术,术和,设,设备,；,；,4.,符,符合,人,人类,认,认知,心,心理,的,的三,维,维自,然,然交,互,互技,术,术;,5.,三,三维,交,交互,软,软件,及,及系,统,统集,成,成技,术,术,4。,关键,技,技术,影响,（,（,沉浸,感,感,）立,体,体,视,视觉,因,因素,宽视,野,野（,）,立体,显,显示,彩色,高分,辨,辨率,头部,跟,跟踪,4。,关,关键,技,技术,视觉,设,设备,红蓝,滤,滤色,眼,眼镜,液晶,开,开关,的,的体,视,视眼,镜,镜,三维,头,头盔,显,显示,器,器（,HMD,）,双筒,全,全方,位,位监,视,视器,（,（,BOOM,）,）,墙式,显,显示,屏,屏自,动,动声,象,象虚,拟,拟环,境,境（,CAVE,）,）,类型,：,：,透,透明/不,透,透明,；,；佩,戴,戴/,不,不佩,戴,戴；,液,液晶/,CRT/LED/,投影,4。,关,关键,技,技术,双眼,立,立体,视,视图,的,的生,成,成,三维,场,场景,上,上任,一,一点,P(x,y,z),，,，,对于,左右,眼,眼视,点,点,L,、,R,，,在投,影,影平,面,面,z=0,上的,成,成象,点,点,Pl,(xl,yl)、,Pr(xr,yr),计算,如下,：,：,xl=(x*k-z*d/2)/(k+z),xr=(x*k+z*d/2)/(k+z),yl=yr=y*k/(k+z),可推,导,导得,：,：,xl=(x+d/2)/(1+z/k)-d/2,xr=(x-d/2)/(1+z/k)+d/2,可用,硬,硬件,实,实现,4。,关,关键,技,技术,听觉,：,：,3,D&Stereo,声源,定,定位,：,：强,度,度（,高,高频,）,）和,时,时差,（,（低,频,频）,问题,：,：声,音,音从,头,头里,发,发出,，,，随,强,强度,差,差而,偏,偏左,或,或偏,右,右,原因,：,：与,耳,耳朵,形,形状,有,有关,解决,：,：,Convolvotron($15,000),耳内,录,录音+,计,计,算,算,4。,关,关键,技,技术,触觉,（,Haptic),Haptic:,机,机械,感,感受,器,器（,压,压力,与,与纹,理,理）,与,与本,体,体感,受,受器(proprioceptor)（,重,重量,、,、形,状,状、,大,大小,）,）,机械,臂,臂，,空,空气,囊,囊，,记,记忆,金,金属,，,，小,马,马达,，,，小,探,探针,。,。,Sandpaper(Minsky,1990),将,将小,马,马达,连,连到,游,游戏,杆,杆；,搅,搅动,三维,操,操纵,棍,棍,力,力反,馈,馈原,理,理图,4。,关,关键,技,技术,适当,的,的（,简,简单,的,的）,触,触觉,和,和/,或,或听,觉,觉提,示,示,与反,馈,馈能,极,极大,地,地改,善,善人,机,机交,互,互质,量,量,两个,基,基本,的,的性,能,能指,标,标:,帧,频,频,10,fps,，,响应,时,时间,0.1,s,4。,关,关键,技,技术,身体,跟,跟踪,：,：,位置,的,的跟,踪,踪（,位,位置+方,向,向）,及角,度,度的,度,度量,（,（指,关,关节,、,、光,纤,纤）,；,；,眼动,跟,跟踪,位置,跟,跟踪,技,技术,：,：,正交,电,电磁,场,场,Polhemustrackers,超声,波,波信,号,号,Logitec.MattelPowerGlove,机械,连,连接,FakeSpaceLabs,视频,信,信号,处,处理,MyronKrueger,LED,视频,传,传感,UNCatChapelHill,惯性,跟,跟踪,（,（加,速,速度,）,）,Spaceball,DHM,手势,传,传感,装,装置,原,原理,图,图,PowerGlove,示意,图,图,三维,鼠,鼠标,器,器示,意,意图,4。,关,关键,技,技术,市场,上,上已,有,有的,产,产品,：,：（,硬,硬件,）,）,液晶,开,开关,的,的体,视,视眼,镜,镜,SEGALCDGlasses,StereoGraphicsCrystalEyes,Toshiba3DScopeLCDGlasses,三维,头,头盔,显,显示,器,器（,HMD,）,LEEP,SystemsCyberface2/3,Polhemus,LaboratoriesLookingGlass,RPIHMSI(Head-MountedSensoryInterface),VirtualRealityGroup HMD,VirtualResearchFlightHelmet,4。关键,技,技术,市场上已,有,有的产品,：,：（硬件,）,）,控制和接,口,口设备:,VPLDataGlove,（,数据手套,）,）,Mattel PowerGlove,Global 3D controller(,三维定位,器,器）,Logitech,3D MouseandHead Tracker,（,三维鼠标,、,、头部跟,踪,踪器）,Polhemus,Isotrak/Fastrak,ISCAN Head -MountedEyeImagingSystem,（,视线跟踪,器,器）,SENS,ibleTechnologies PHANToM,（,触觉反馈,设,设备）,头盔系统,跟踪系统,三维触觉,系,系统,交战技能,训,训练者,4。关键,技,技术,市场上已,有,有的产品,：,：（系统,）,）,SGI,公司,虚拟现实,中,中心,(,RealityCenter)CAVE,仿真工作,室,室(Reality Studio)Onyx2(8CPU),仿真工作,站,站(,RealityStation,)Onyx2,桌上型,仿,仿真工作,站,站(Reality Desktop)Octane 320 NT,工,工作站,SGI,IRISPerformer,仿真开发,环,环境,SGIOpenGLOptimizer (,OpenInventor,),仿真开发,环,环境 (,中,中、低档,）,）,SGIFahrenheit(,沸点）三,维,维图形接,口,口库(,forWindowsNT),MultiGen, Paradigm/Vega,三维应用,建,建模软件,4。关键,技,技术,市场上已,有,有的产品,：,：（软件,）,）,MultiGen, Paradigm/Vega,三维应用,建,建模软件,Dimension SuperscapeVirtualRealities,Sense 8,WorldToolKit(WTK),Virtus WalkThrough,VREAM,Division,PROVISION 100VRX,StrayLight PhotoVR,TheVivid Group-Mandala,W IndustriesVirtuality,原型,5。最新,进,进展与分,类,类,最新进展,1）使用,基于图像,的,的绘制技,术,术,（或与图,形,形绘制相,结,结合），,以,以提高图,形,形生成的,速,速度；如苹果公司,开,开发的,QuickTime VR,。,2）各种,新的交互,设,设备,:双手输,入,入技术；,三,三维力反,馈,馈设备等,；,；,5。最新,进,进展与分,类,类,3）,增强现实,(,Augmented Reality),也称混合,现,现实。,它,它是将真,实,实环境和,虚,虚拟现实,的,的景象结,合,合起来的,一,一种技术,，,，既可减,少,少生成复,杂,杂环境的,开,开销，又,便,便于对实,际,际物体的,操,操作；,4）,分布式虚,拟,拟现实环,境,境,。在因特,网,网（包括,高,高速,Internet）,环境下，充,分,分利用各地,资,资源的优势,，,，协同开发,虚,虚拟现实的,应,应用，如美,国,国大型军用,交,交互仿真系,统,统,NPSNET,及因特网上,多,多人游戏,MUD,等；,5）,多通道人机,交,交互技术,。即采用人,体,体多种自然,交,交互手段，,向,向系统输入,，,，如手势、,语,语音、头部,或,或身体动作,等,等。,分类,实际应用的,虚,虚拟现实系,统,统大体可分,为,为四类：,1）,桌面虚拟现,实,实系统,，也称窗口,中,中的,VR，,成本低，主,要,要用于,CAD/CAM、,建筑设计等,领,领域；,2）,沉浸虚拟现,实,实系统,，使用头盔,显,显示器把用,户,户的视觉、,听,听觉及其他,感,感觉封闭起,来,来，产生一,种,种身临其境,的,的错觉；,3）,分布式虚拟,现,现实系统,，它建立在,沉,沉浸虚拟现,实,实系统和分,布,布式交互仿,真,真(,DIS-DistributedInteraction Simulation),的基础上；,4）,增强现实,(,AugmentedReality),也称混合现,实,实。,也有采用其,他,他的分类方,法,法，在此不,再,再赘述。,虚拟现实和,多,多媒体、,多,多通道人机,界,界面的关系,多通道与虚,拟,拟现实的主,要,要区别,两者研究的,目,目的不同,虚拟现实依,靠,靠三维立体,视,视觉、头盔,式,式显示器、,身,身体跟踪和,立,立体音响等,技,技术来模拟,现,现实世界，,旨在使用户,获,获得一种沉,浸,浸式的多种,感,感知通道的,灵,灵境体验。,VR,中计算机生,成,成的视听幻,想,想（,Audio-Visual Illusion）,涉足人脑固,有,有的感觉-,效,效应通道的,协,协调机制。,多通道与虚,拟,拟现实的主,要,要区别,多通道研究,则,则力求详尽,地,地探索人体,感,感知和控制,行,行为中的各,种,种并行和协,作,作特性，,它允许用户,利,利用多个交,互,互通道以并,行,行、非精确,方,方式与计算,机,机系统进行,交,交互，旨在,提,提高人机交,互,互的自然性,和,和高效性,。,从交互行为,的,的研究上来,说,说，,VR,的研究与多,通,通道研究之,间,间存在交集,，,，但它更侧,重,重于应用系,统,统。,
展开阅读全文