虛擬現(xiàn)實(VR)與數(shù)據(jù)手套的研究

    其關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個方面:

    (1)動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

    虛擬環(huán)境的建立是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心內(nèi)容。動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù),并根據(jù)應(yīng)用的需要,利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型,以求有真實感。三維數(shù)據(jù)的獲取可以采用CAD 技術(shù)(有規(guī)則的環(huán)境) ,而更多的環(huán)境則需要采用非接觸式的視覺建模技術(shù),兩者的有機(jī)結(jié)合可以有效地提高數(shù)據(jù)獲取的效率。

    (2)實時三維圖形系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)

    利用實時三維圖形系統(tǒng),可以生成有逼真感的圖形,圖像具有三維全彩色、明暗、紋理和陰影等特征。虛擬現(xiàn)實是一種交互式和先進(jìn)的計算機(jī)顯示技術(shù),雙向?qū)υ捠撬囊环N重要工作方式,為虛擬環(huán)境提供了一種新的人機(jī)接口。

    (3)傳感器技術(shù)

    虛擬現(xiàn)實的交互能力,例如,顯示以及拾取技術(shù),均依賴于傳感器技術(shù)的發(fā)展。而現(xiàn)有的傳感器的精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的需要。例如,數(shù)據(jù)手套的專用傳感器就存在工作頻帶窄、分辨率低、作用范圍小、使用不便等缺陷,因而尋找和制作新型、高質(zhì)量的傳感器變成了該領(lǐng)域的首要問題。

    (4)開發(fā)和系統(tǒng)集成技術(shù)工具

    虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象,即如何發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度地提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。為了達(dá)到這一目的,必須研究虛擬現(xiàn)實的開發(fā)工具。例如,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)平臺、分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

    由于虛擬現(xiàn)實中包括大量的感知信息和模型,因此系統(tǒng)的集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別和合成技術(shù)等等。