立体高清显示技术
- 立体高清显示技术是虚拟现实的关键技术之一,它使用户在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体高清显示技术的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。
- 立体高清显示可以把图像的纵深、层次、位置全部展现,参与者可以更直观、更自然地了解图像的现实分布状况,从而更全面地了解图像或显示内容的信息。
立体视觉的形成原理
- 立体视觉是人眼在观察事物时所具有的立体感。人眼对获取的镜像有相当的深度感知能力,而这些感知能力又源自人眼可以提取出景象中的深度要素。
- 当人们的双眼同时注视某物体时,双眼视线交叉于某个物体上,称为注视点。
- 从注视点返回到视网膜上的光点是对应的,由于人的两眼睛相距4~6cm,观察物体时会产生一点细微的差异。
- 正是这种差异,才使得人能分辨出该物体对象与周围物体间的距离、深度、凸凹等
要使一幅画面产生立体感,至少满足3个方面:
- 画面具有透视效果;
- 画面有正确的明暗虚实变化
- 具有双眼的空间定位效果
立体高清显示技术
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时间立体视觉的基础:两只眼睛的视差。
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实现立体显示效果:
1.对同一场景分别产生相应于左右眼的不同图像,让它们之间具有一定的视差
2.借助相关技术,使左右眼只能看到与之相应的图像。 -
立体显示技术从时间特点上分为:
1.同时显示技术;
2.分时显示技术; -
立体显示技术从设备特点上分:
1.立体眼镜;
2.立体头盔;
3.裸眼立体; -
立体显示技术:
1.彩色眼睛法
2.偏振光眼睛法
3.液晶光阀眼睛法
4.立体头盔 显示法
5.裸眼立体显示法
6.体显示
7.全息投影显示
三维建模技术
- 建模是对显示对象或环境的逼真仿真。虚拟对象或环境的建模是虚拟现实系统建立的基础,也是虚拟现实技术中的关键技术之一
- 建模是对现实对象或环境的虚拟,对象建模主要研究对象的形状和外观的仿真。环境建模主要涉及物理建模、行为建模、声音建模等。
- 评价虚拟建模的技术指标包括以下内容:
1.精确度
2.操纵效率
3.易用性
4.实时显示
几何建模
- 采用几何建模方法对物体对象虚拟主要是物体几何信息的表示和处理,描述虚拟对象的几何模型(如多边形,定点,纹理,表面反射系数,颜色等)
- 物体的形状由构成物体的各个多边形、三角形以及定点来确定。
- 物体的外观由表面纹理、材质、颜色、光照系数等决定的
几何建模方式
- 形状建模
1.人工几何建模法
2.自动几何建模软件建模 - 外观建模
1.用纹理映射技术处理对象的外表
2.光照
物理建模
- 物理建模是虚拟现实中较高层次的建模,它需要物理学和计算机图形学的配合,涉及力学反馈问题,重要的是重量建模、表面变形和软硬度的物理层的体现。
分形技术和粒子系统
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分形技术
1.分形理论认为,分形曲线、曲面具有精细结构,表现为处处连续,但往往是处处不可导,其局部与整体存在惊人的自相似性。因此,分形技术是指可以描述具有自相似特殊的数据集。
2.分形技术优点,通过简单的操作就可以完成复杂的不规则物体的建模,缺点是计算量太大 -
粒子系统
1.粒子系统是一种典型的物理建模系统。
2.粒子系统,就是将人们看到的物体运动和自然现象,用一系列运动的粒子来描述,再将这些粒子运动的轨迹映射到显示屏上,在显示屏上看到的就是物体运动和自然现象的模拟效果了。
3.利用粒子系统生成画面的基本步骤如下:①产生新的粒子:
②赋予每一新粒子 一定的属性:
③删去那些己经超过生存期的粒子:
④根据粒子的动态国性对粒子进行移动和变幻:
⑤显示由有生命的粒子组成的图像.
4.在虚拟现实中:粒子系统常用于描述火焰、水流、雨香、旋风、喷泉、战场硝烟、飞机尾焰爆炸烟雾等现象。
运动建模
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要表现虚拟对象在虚拟世界中的动态特性,而有关对象位置变化、旋转、碰撞、手抓握、表面变形等方面的属性就属于运动建模问题。
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对象位置:通常涉及对象的移动、伸缩和旋转。
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碰撞检测:
1.对用户和虚拟对象的移动加以限制
2.碰撞检测技术也是VR系统中不可缺少的关键技术之一
3. 碰撞检测技术不仅要能检测是否有碰撞的发生、碰撞发生的位置,还要计算出碰撞发生后的反应。4.目前较成熟的碰撞检测算法有层次包围盒法和空间分解法等。