人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61課件

1、人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR612022/8/9人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61基于智能體的虛擬現(xiàn)實(shí)化多通道因特網(wǎng)界面1、因特網(wǎng)2、多通道3、虛擬現(xiàn)實(shí)化4、基于智能體人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望1.以WIMP(窗口、圖符、菜單、鼠標(biāo))為代表的圖形用戶界面還將繼續(xù)使用，尤其是在辦公室中廣泛應(yīng)用。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望2.最普遍的將是以因特網(wǎng)為中心的多種多樣人機(jī)界面。我們不僅擁有現(xiàn)在以瀏覽器、搜索引擎為代表的桌面網(wǎng)絡(luò)用戶界面，而且還將有一批適應(yīng)不同帶寬（從高速視頻點(diǎn)播,到低速移動(dòng)電話）、不

2、同尺寸（從手表掌上電腦，到墻壁大?。┑亩喾N多樣界面。因特網(wǎng)將進(jìn)入我們的家庭和生活，界面也將嵌入在各種電器以至汽車(chē)導(dǎo)航中，普通百姓可通過(guò)語(yǔ)音、手寫(xiě)等易用、方便的界面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)物等日常用途。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望3.多通道、多媒體的自然、高效、智能化用戶界面將快速發(fā)展和應(yīng)用。 以虛擬現(xiàn)實(shí)為代表的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的擬人化和以掌上電腦為代表的計(jì)算機(jī)的微型化和隨身化，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)的兩個(gè)重要的應(yīng)用趨勢(shì)。目前以鼠標(biāo)和鍵盤(pán)為代表的圖形用戶界面技術(shù)是影響它們發(fā)展的瓶頸。利用人的多種感覺(jué)通道和動(dòng)作通道（如語(yǔ)音、手寫(xiě)、表情、姿勢(shì)、視線、筆等輸入），以并行、非精確方式與計(jì)算機(jī)系

3、統(tǒng)進(jìn)行交互，可以提高人機(jī)交互的自然性和高效性。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望3.多通道、多媒體的自然、高效、智能化用戶界面將快速發(fā)展和應(yīng)用。 以三維、沉浸感的逼真輸出為標(biāo)志的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是多媒體、多通道界面的重要應(yīng)用目標(biāo)。目前，語(yǔ)音和手寫(xiě)輸入在實(shí)用化方面已有很大進(jìn)展。預(yù)計(jì)，隨著模式識(shí)別、全息圖象、自然語(yǔ)言理解和新的傳感技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)界面技術(shù)將進(jìn)一步朝著計(jì)算機(jī)主動(dòng)感受、理解人的意圖方向發(fā)展。新的多通道、多媒體人機(jī)界面是重要發(fā)展趨勢(shì)。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望4.無(wú)障礙的人機(jī)界面將進(jìn)一步受到重視。如果強(qiáng)迫人類(lèi)去適應(yīng)計(jì)算機(jī)

4、，坐在桌旁操作鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，肯定會(huì)限制計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。如果用白光全息技術(shù)代替立體顯示器或立體眼鏡，用攝像跟蹤技術(shù)及自然語(yǔ)言理解技術(shù)來(lái)代替“手套”或“鍵盤(pán)”，那么人們會(huì)有更充分的活動(dòng)自由，可以在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中享受虛擬的樂(lè)趣！人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61下一代人機(jī)界面的展望傳統(tǒng)界面依然會(huì)有生機(jī)。因特網(wǎng)無(wú)處不在。各式各樣的全新界面被嵌入到我們生活的各種設(shè)備中。以用戶為中心、新的自然人機(jī)界面正將我們帶離桌面，去探索更廣闊的物理的、生活的、和數(shù)字的世界！新世紀(jì)將更加美好！人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR611。什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？關(guān)于術(shù)語(yǔ)Virtual Reality（VR）(J.Lan

5、ier,1989) 譯為: 虛擬現(xiàn)實(shí)、靈境、幻真. 其他： Virtual Environment Artificial Reality (M.W.Krueger,1970s) Cyberspace (W.Gibson,1984)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR611。什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？ 是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而虛擬世界是全體虛擬環(huán)境或給定仿真對(duì)象的全體。虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，通過(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué)等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境感覺(jué)的交互式視景仿真。 用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)生成一個(gè)逼真的三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)或嗅覺(jué)等感覺(jué)世界，讓用戶可以從自己的視點(diǎn)出發(fā)，利用自然的技能和某些設(shè)備

6、對(duì)這一生成的虛擬世界客體進(jìn)行瀏覽和交互考察。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR611。什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？1.逼真的感覺(jué) 視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)，嗅覺(jué) 等2.自然的交互 運(yùn)動(dòng)，姿勢(shì)，語(yǔ)言，身體跟蹤 等3.個(gè)人的視點(diǎn) 用戶的眼、耳、身 所感到的感覺(jué)信息4.迅速的響應(yīng) 感覺(jué)信息根據(jù)視點(diǎn)變化和用戶輸入及時(shí)更新人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR611。什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？一項(xiàng)綜合技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、圖像處理與模式識(shí)別、多傳感器技術(shù)、語(yǔ)音處理與音響技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)、高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、人工智能技術(shù). 核心：2M(MPP,MultiMedia),2O(Open System,O

7、bject-oriented)需要計(jì)算機(jī)專(zhuān)家、人類(lèi)工程學(xué)(Ergonomics) 專(zhuān)家、 心理學(xué)專(zhuān)家等共同開(kāi)發(fā)研究。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)有的特征（3I)沉浸感（Immersion）:能給人們以真實(shí)世界的感覺(jué)，讓人感覺(jué)全方位地沉浸在這個(gè)虛幻的世界中。交互性（Interaction）:虛擬現(xiàn)實(shí)與通常CAD系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型是不一樣的，它不是一個(gè)靜態(tài)的世界，而是可以對(duì)使用者的輸入作出反應(yīng)。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以通過(guò)控制與監(jiān)視裝置影響或被使用者影響。想象 （Imagination）: 它的應(yīng)用能解決在工程、醫(yī)學(xué)、軍事等方面的一些問(wèn)題,這些應(yīng)用是與設(shè)計(jì)者并行操作,為發(fā)揮它們的

8、創(chuàng)造性而設(shè)計(jì)的,這極大地依賴于人類(lèi)的想象力。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61分布式虛擬環(huán)境（Distributed Virtual Environment) 利用計(jì)算機(jī)構(gòu)造的一個(gè)真實(shí)世界的模擬，地理上分布的用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享該環(huán)境，并與周?chē)沫h(huán)境以及在相互之間進(jìn)行交互。共享虛擬環(huán)境涉及到虛擬現(xiàn)實(shí)、分布對(duì)象、網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)交互、智能代理等領(lǐng)域。其他同義詞包括: Networked VE(VR),Shared VE(VR),Multi-User VE, etc. 其實(shí)質(zhì)是一種人機(jī)交互界面 人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61分布式虛擬環(huán)境的應(yīng)用軍事訓(xùn)練 SIMNET&DIS

9、教育與培訓(xùn) pedagogical agent Steve; JackMOO網(wǎng)絡(luò)會(huì)議與遠(yuǎn)程協(xié)作 Sony公司基于DIVE的一個(gè)系統(tǒng)娛樂(lè)和虛擬社區(qū) Cybertown (使用Blaxxun）電子商務(wù) VR commerce of IBM 人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61分布式虛擬環(huán)境發(fā)展的原動(dòng)力因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛使用: Internet已經(jīng)成為娛樂(lè)、商業(yè)等的重要媒體硬件基礎(chǔ)：網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高（寬帶網(wǎng)的逐漸普及），個(gè)人計(jì)算機(jī)圖形處理能力的增強(qiáng)軟件基礎(chǔ)： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合日益復(fù)雜的數(shù)據(jù)使得原來(lái)的界面不能滿足需要，人們希望更加直觀的表達(dá)信息，使用更加自然的方式進(jìn)行人機(jī)交互以及通過(guò)

10、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人與人之間實(shí)時(shí)、形象的交流人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61著名分布式虛擬環(huán)境項(xiàng)目介紹DIVE http:/www.sics.se/dive/由瑞典Institute of Computer Science開(kāi)發(fā)運(yùn)行在 SG IRIX, PCNT4, PCLinux/Mesa, Sun Solaris,HP HPUX上核心代碼使用C語(yǔ)言寫(xiě)成提供API和TCL Script接口1991年第一版本SIMNET&DIS美國(guó)DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency )1983年開(kāi)始的一項(xiàng)研究，交付官方使用于1990年，用于模擬組隊(duì)

11、作戰(zhàn)環(huán)境特點(diǎn)：對(duì)象-事件模型，自治模擬節(jié)點(diǎn)，預(yù)測(cè)算法DIS網(wǎng)絡(luò)軟件架構(gòu)的核心是協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU） 沒(méi)有中央服務(wù)器 ,可擴(kuò)展性好人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61基于Web和VRML的分布式虛擬環(huán)境 Blaxxun Interactive Inc / 1995年成立，總部在德國(guó)慕尼黑Virtual Worlds Platform 5.1 多人服務(wù)器Blaxxun contact VRML客戶端程序blaxxun3D Java解釋VRML Vnet /jeffs/vnet/ VRML+Java DeepMatrix VRML+Java人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR612

12、。歷史回顧虛擬現(xiàn)實(shí)和其他技術(shù)一樣，也是在前人大量工作的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。1。立體電影，立體聲技術(shù)2。飛行模擬器 最早實(shí)際使用的仿真技術(shù)；3?！靶请H旅行”“宇宙飛船”的演示4。機(jī)械手、機(jī)器人 危險(xiǎn)場(chǎng)合進(jìn)行各類(lèi)“遙控操作”；5。游戲 駕駛汽車(chē)、潛艇航行人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR612。歷史回顧重 要 事 件HMD Head-Mounted Display 1968年Sutherland 三維頭盔顯示器 ；Videoplace 1985年Krueger正式發(fā)表無(wú)障礙的人工現(xiàn)實(shí)；VIEW項(xiàng)目 Virtual Environment Workstation美國(guó)宇航局Ames研究中心的虛擬

13、環(huán)境工作站；Data Glove VPL公司采用定位裝置Polhemus的數(shù)據(jù)手套；人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61VPL公司采用三維定位裝置Polhemus的數(shù)據(jù)手套示意圖人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61三維定位裝置Polhemus原理人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61重 要 事 件BOOMBinocular Omni-Oriented Monitor 美國(guó)宇航局Fakespace Lab的雙筒全方位監(jiān)視器；CAVEAudio-Visual Experience Automatic Virtual Environment 1992年Cruz-Neira

14、的墻式顯示屏自動(dòng)聲象虛擬環(huán)境；VRML Virtual Reality Modeling Language 因特網(wǎng)上 1.0及2.0版本的虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61CAVE 墻式顯示屏自動(dòng)聲象虛擬環(huán)境Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用應(yīng)用和需求是技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)力1）軍事美國(guó)國(guó)防部和軍方認(rèn)為：虛擬現(xiàn)實(shí)將在武器系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、武器操縱訓(xùn)練及指揮大規(guī)模軍事演習(xí)三方面發(fā)揮重大作用。 他們制定了戰(zhàn)爭(zhēng)綜合演示廳計(jì)劃、防務(wù)仿真交互網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、綜合戰(zhàn)役橋

15、計(jì)劃、及虛擬座艙、衛(wèi)星塑造者等應(yīng)用環(huán)境，并在核武器試驗(yàn)及許多局部戰(zhàn)爭(zhēng)中進(jìn)行了應(yīng)用，不僅節(jié)省了大量的軍事費(fèi)用，更重要的是提高了現(xiàn)代化作戰(zhàn)指揮方面能力。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用2）航天航空美國(guó)宇航局是虛擬現(xiàn)實(shí)最早研究的單位和應(yīng)用者。宇宙飛船及各類(lèi)航空器是需耗費(fèi)巨資的現(xiàn)代化工具，而進(jìn)入宇宙有大量未知、危險(xiǎn)的因素，因而模擬各種航空器可能遇到的環(huán)境，不僅可節(jié)省大量費(fèi)用，而且是十分必要的。虛擬風(fēng)洞就是一例。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用3）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 虛擬樣機(jī)、虛擬建筑物 工業(yè)產(chǎn)品均需要反復(fù)構(gòu)思和設(shè)計(jì)，但用戶往往仍不滿意?？煞裨谠O(shè)計(jì)早期就給用戶一個(gè)

16、逼真的產(chǎn)品樣機(jī)？ 美國(guó)波音公司Butler設(shè)計(jì)了一個(gè)稱為VS-X的虛擬飛機(jī)，它可使設(shè)計(jì)人員有身臨其境觀察飛機(jī)外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及布局的效果；建筑設(shè)計(jì)師可在蓋樓前通過(guò)虛擬建筑物，讓用戶自己來(lái)觀察外形和內(nèi)部房間部位，也便于設(shè)計(jì)師修改設(shè)計(jì)。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用4）外科手術(shù)和人體器官的模擬外科醫(yī)生的培訓(xùn)是一項(xiàng)投資大、時(shí)間長(zhǎng)的工作，這是因?yàn)椴荒茈S便讓實(shí)習(xí)醫(yī)生在病人身上動(dòng)手術(shù)。可是不親自動(dòng)手，又如何學(xué)會(huì)手術(shù)呢？虛擬手術(shù)臺(tái)已能部分模仿外科醫(yī)生的現(xiàn)場(chǎng)。同樣，提供模擬的人體器官，可讓學(xué)生逼真地觀察器官內(nèi)部的構(gòu)造和病灶，具有極高的實(shí)驗(yàn)價(jià)值。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR6

17、13。應(yīng)用5）科學(xué)研究和計(jì)算的可視化各種分子結(jié)構(gòu)模型、大壩應(yīng)力計(jì)算的結(jié)果、地震石油勘探數(shù)據(jù)處理等，均十分需要三維（甚至多維）圖形可視化的顯示和交互瀏覽，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為科學(xué)研究探索微觀形態(tài)等提供了形象直觀的工具。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用6）遠(yuǎn)程控制虛擬現(xiàn)實(shí)可采用遙控手段，通過(guò)機(jī)械手、機(jī)器人對(duì)危險(xiǎn)或有毒環(huán)境進(jìn)行操作。人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR613。應(yīng)用7）教育、游戲與其他這是向人們、尤其是青少年提供生動(dòng)的課堂和娛樂(lè)手段的好機(jī)遇，它具有三維聲象效果、能進(jìn)行交互操作的功能，因而已為商家們看好，紛紛開(kāi)發(fā)低檔虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。如虛擬博物館，網(wǎng)上景點(diǎn)瀏覽。人機(jī)交互

18、技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61虛擬房間人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61積木世界人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61虛擬現(xiàn)實(shí)的適用特點(diǎn)1。需要高成本制造的設(shè)備，如航天器，軍用設(shè)備。2。對(duì)人有危險(xiǎn)的環(huán)境，如核試驗(yàn)、飛行訓(xùn)練。3。目前尚未出現(xiàn)的環(huán)境，如建筑物、天體物理人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)(系統(tǒng)框圖)1992年Bryson主計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)手套（傳感器）（信號(hào)源）BOOM雙筒全方位監(jiān)視器人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)1.大規(guī)模數(shù)據(jù)的場(chǎng)景建模技術(shù)；2.動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的立體視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等生成技術(shù);3.三維定位、方向跟蹤、觸

19、覺(jué)反饋等傳感技術(shù)和設(shè)備；4.符合人類(lèi)認(rèn)知心理的三維自然交互技術(shù);5.三維交互軟件及系統(tǒng)集成技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)影響（沉浸感）立體 視覺(jué)因素寬視野（）立體顯示彩色高分辨率頭部跟蹤人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)視覺(jué)設(shè)備紅藍(lán)濾色眼鏡液晶開(kāi)關(guān)的體視眼鏡三維頭盔顯示器（HMD）雙筒全方位監(jiān)視器（BOOM）墻式顯示屏自動(dòng)聲象虛擬環(huán)境（CAVE） 類(lèi)型： 透明/不透明；佩戴/不佩戴；液晶/CRT/LED/投影人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)雙眼立體視圖的生成三維場(chǎng)景上任一點(diǎn)P(x,y,z)，對(duì)于左右眼視點(diǎn)L、R，

20、在投影平面z=0上的成象點(diǎn)Pl(xl,yl)、Pr(xr,yr)計(jì)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) 可推導(dǎo)得：xl = (x + d/2)/(1 + z/k) - d/2xr = (x - d/2)/(1 + z/k) + d/2可用硬件實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)聽(tīng)覺(jué)： 3D & Stereo聲源定位：強(qiáng)度（高頻）和時(shí)差（低頻）問(wèn)題：聲音從頭里發(fā)出，隨強(qiáng)度差而偏左或偏右原因：與耳朵形狀有關(guān)解決：Convolvotron($15,000) 耳內(nèi)錄音

21、+ 計(jì)算人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)觸覺(jué)（Haptic)Haptic: 機(jī)械感受器（壓力與紋理）與本體感受器(proprioceptor)（重量、形狀、大?。C(jī)械臂，空氣囊，記憶金屬，小馬達(dá)，小探針。Sandpaper (Minsky,1990) 將小馬達(dá)連到游戲桿；攪動(dòng)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61三維操縱棍,力反饋原理圖人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)適當(dāng)?shù)模ê?jiǎn)單的）觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)提示與反饋能極大地改善人機(jī)交互質(zhì)量?jī)蓚€(gè)基本的性能指標(biāo):幀 頻 10fps ， 響應(yīng)時(shí)間 0.1s人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR6

22、14。關(guān)鍵技術(shù)身體跟蹤： 位置的跟蹤（位置+方向）及角度的度量（指關(guān)節(jié)、光纖）；眼動(dòng)跟蹤位置跟蹤技術(shù)：正交電磁場(chǎng) Polhemus trackers超聲波信號(hào) Logitec. Mattel Power Glove機(jī)械連接 Fake Space Labs視頻信號(hào)處理 Myron KruegerLED視頻傳感UNC at Chapel Hill慣性跟蹤（加速度）Spaceball人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61DHM手勢(shì)傳感裝置原理圖人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61PowerGlove示意圖人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61三維鼠標(biāo)器示意圖人機(jī)交互技術(shù)第一

23、章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品：（硬件）液晶開(kāi)關(guān)的體視眼鏡SEGA LCD Glasses, StereoGraphics CrystalEyes, Toshiba 3D Scope LCD Glasses三維頭盔顯示器（HMD）LEEP Systems Cyberface 2/3Polhemus Laboratories Looking GlassRPI HMSI(Head - Mounted Sensory Interface)Virtual Reality Group HMDVirtual Research Flight Helmet人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)

24、的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品：（硬件）控制和接口設(shè)備:VPL Data Glove（數(shù)據(jù)手套）Mattel Power GloveGlobal 3D controller (三維定位器）Logitech 3D Mouse and Head Tracker（三維鼠標(biāo)、頭部跟蹤器）Polhemus Isotrak/FastrakISCAN Head - Mounted Eye Imaging System （視線跟蹤器）SENSible Technologies PHANToM（觸覺(jué)反饋設(shè)備）人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61頭盔系統(tǒng)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀

25、和發(fā)展VR61跟蹤系統(tǒng)人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61三維觸覺(jué)系統(tǒng)交戰(zhàn)技能訓(xùn)練者人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品：（系統(tǒng)）SGI公司虛擬現(xiàn)實(shí)中心 (Reality Center)CAVE仿真工作室 (Reality Studio)Onyx2 (8 CPU)仿真工作站 (Reality Station)Onyx2桌上型 仿真工作站(Reality Desktop)Octane 320 NT 工作站SGI IRIS Performer 仿真開(kāi)發(fā)環(huán)境SGI OpenGL Optimizer (Open Inventor) 仿真開(kāi)發(fā)環(huán)境 (中、低

26、檔）SGI Fahrenheit (沸點(diǎn)）三維圖形接口庫(kù)( for Windows NT)MultiGen , Paradigm/ Vega 三維應(yīng)用建模軟件人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR614。關(guān)鍵技術(shù)市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品：（軟件）MultiGen , Paradigm/ Vega 三維應(yīng)用建模軟件Dimension Superscape Virtual RealitiesSense 8 WorldToolKit (WTK)Virtus WalkThroughVREAMDivision PROVISION 100VRXStrayLight PhotoVRThe Vivid Group -MandalaW Industries Virtuality人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR61原型人機(jī)交互技術(shù)第一章虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀和發(fā)展VR615。最新進(jìn)展與分類(lèi)最新進(jìn)展1）使用基于圖像的繪制技術(shù)（或與圖形