Equipamento de hardware do sistema de realidade virtual
Dispositivo de entrada do sistema de realidade virtual
O dispositivo de entrada é usado para inserir as ações do usuário para que ele possa controlar uma cena virtual. Ao interagir com a cena virtual, um grande número de sensores é usado para gerenciar o comportamento do usuário, e o estado dos objetos na cena é realimentado para o usuário.
Para realizar a interação entre humano e computador, é necessário usar uma interface especial para inserir comandos do usuário no computador e, ao mesmo tempo, fornecer informações de feedback no processo de simulação para o usuário. De acordo com diferentes funções e propósitos, atualmente existem muitos tipos de interfaces de realidade virtual para realizar a interação de diferentes canais sensoriais.
Equipamento de rastreamento
A função do dispositivo de rastreamento e posicionamento é obter as informações dinâmicas de posição e direção das pessoas no tempo e com precisão, e enviar as informações de posição e direção ao sistema de controle do computador para realizar a realidade virtual.
Método de trabalho:
- O sinal é transmitido por um transmissor fixo
- O sinal será interceptado por um sensor conectado à cabeça ou ao corpo do usuário
- Após receber esses sinais, o sensor os decodifica e os envia aos componentes do computador para processamento
- Finalmente, determine a posição e orientação relativa entre o transmissor e o receptor
- Os dados são finalmente transferidos para o sistema de processamento do ambiente de gráficos 3D
- Em seguida, é reconhecido pelo sistema e envia o comando de execução correspondente
1. Parâmetros de desempenho relacionados
- Precisão e resolução
- Tempo correspondente
- Robustez
- Integração
- Multilateralismo
- Gregariousness
- Alguns outros indicadores de desempenho
Rastreador de ondas eletromagnéticas
É um localizador comum de rastreadores de espaço sem contato, composto por uma parte de controle, vários transmissores e vários receptores.
Princípio de funcionamento:
- O transmissor gera um campo eletromagnético espacialmente estável de baixa frequência
- O sujeito de rastreamento usa vários receptores para se mover no campo eletromagnético
- O receptor corta a linha de indução magnética para concluir a conversão do sinal analógico em sinal elétrico
- Depois passe para o processador
- O processador calcula a orientação espacial de cada receptor com base no sinal recebido
Vantagens:
- A parte sensível depende da posição de rastreamento e não é restringida pela linha de visão
- Tamanho pequeno
- Preço barato
- Robusto
Desvantagens:
- Atraso prolongado, facilmente afetado por objetos de metal ou outros campos magnéticos, causando distorção do sinal
- A precisão do rastreamento é reduzida, só pode ser usada para uma pequena variedade de trabalhos de rastreamento
Rastreador ultrassônico
É um dispositivo de medição de posição sem contato
Princípio de funcionamento:
- O pulso ultrassônico de alta frequência (frequência acima de 20kHz) é emitido pelo transmissor
- O receptor calcula a diferença de tempo, diferença de fase ou diferença de pressão sonora do sinal recebido para determinar a distância e o azimute do objeto de rastreamento
Transmissor: composto por três alto-falantes, montados em um tripé fixo
Receptor: composto por três microfones, montados em um pequeno tripé
Tripé: pode ser colocado no visor do capacete, o microfone receptor também pode ser instalado em um mouse tridimensional, Olhos estéreo e outros dispositivos de entrada
Vantagens:
- Não é afetado pelo campo magnético do espelho anelar e objetos ferromagnéticos
- Nenhuma radiação eletromagnética
- Preço barato
Desvantagens:
- Taxa de atualização lenta
- A propagação de sinais ultrassônicos no ar decai rapidamente, o que afeta a faixa de trabalho do rastreador
- Nenhum bloco é necessário entre o transmissor e o receptor
- Ruído de fundo e outras fontes de ultra-som também podem interferir no sinal do rastreador
Rastreador óptico
É um dispositivo de medição de posição sem contato que utiliza a percepção óptica para determinar a posição e a orientação em tempo real de um objeto. O rastreador óptico inclui principalmente um dispositivo fotossensível (receptor), uma fonte de luz (transmissor) e um controlador para processamento de sinal.
Princípio de funcionamento: Baseado na triangulação
Vantagens:
- Rápido
- Com maior taxa de atualização e menor atraso, adequado para ocasiões com altos requisitos em tempo real
Desvantagens:
- Não pode bloquear a visão
- Funciona bem em uma área pequena e, à medida que a distância aumenta, o desempenho se deteriora gradualmente
Outros tipos de rastreadores
Rastreador inercial
A informação da posição é obtida através do cálculo interno do sistema de movimento, sem envolver o ambiente externo
Equipamento de interação homem-computador
- Mouse 3D
- Luvas de dados
- Data suit
- Câmera 3D
- Scanner 3D
