如何在VR系統中實現人與VR系統的交互?

力覺和觸覺實際是兩種不同的感知,觸覺包括的感知內容更加豐富如接觸感、質感、紋理感以及溫度感等;力覺感知設備要求能反饋力的大小和方向,與觸覺反饋裝置相比,力反饋裝置相對成熟一些。目前已經有的力反饋裝置有:力量反饋臂,力量反饋操縱桿,筆式六自由度遊戲棒等。其主原理是有計算機通過裡反饋系統對用戶的手、腕、臂等運動產生阻力從而使用戶感受到作用力的方向和大小。

由於人對力覺感知非常敏感,一般精度的裝置根本無法滿足要求,而研製高精度裡反饋裝置又相當昂貴,這是人們面臨的難題之一。

如何在VR系統中實現人與VR系統的交互?

在VR系統中為了實現人與VR系統的交互,必須確定參與者的頭部、手、身體等位置的方向,準確地跟蹤測量參與者的動作,將這些動作實時監測出來,以便將這些數據反饋給顯示和控制系統。這些工作對VR系統是必不可少的,也正是運動捕捉技術的研究內容。

如何在VR系統中實現人與VR系統的交互?

到目前為止,常用的運動捕捉技術從原理上說可分為機械式、聲學式、電磁式、和光學式。同時,不依賴於傳感器而直接識別人體人體特徵的運動捕捉技術也將很快進入實用。

從技術角度來看,運動捕捉就是要測量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。

如何在VR系統中實現人與VR系統的交互?

機械式運動捕捉依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統由多個關節和剛性連桿組成,在可轉動的關節中裝有角度傳感器,可以測得關節轉動角度的變化情況。裝置運動是,根據角度傳感器所測得的角度變化和連桿的昂度,可以得出杆件末端點在空間中的位置和運動軌跡。實際上,裝置上任何一點的軌跡都可以求出,剛性連桿也可以換成長度可變的伸縮杆。

如何在VR系統中實現人與VR系統的交互?

機械式運動捕捉的一種應用形式是將欲捕捉的運動物體與機械結構相連,物體運動帶動機械裝置,從而被傳感器記錄下來。這種方法的優點是成本低、精度高、可以做到實時測量,還可以允許多個角色同時表演,但是使用起來非常不方便,機械結構對錶演者的動作的阻礙和限制很大。


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