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虚拟现实系统的相关技术



牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。202 0年10 月16日 星期五1 2时13 分51秒F riday, October 16, 2020

相信相信得力量。20.10.162020年10月 16日星 期五12 时13分 51秒20 .10.16
谢谢大家!
立体显示技术原理
景深
• 景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图 像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。在聚焦完成后, 在焦点前后的范围内都能形成清晰的像,这一前一后的距 离范围,便叫做景深。
3.1.2 四种立体显示技术
立体显示技术主要有分色技术、分光技术 、分时技术,以及光栅技术。其中前三种,分 色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要 经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次 是在眼睛端。
分光技术
• 分光法立体显示技术对偏光膜与显示屏像素之间相对位置 的精度要求很高,但对应的偏光眼镜成本低廉。该方法对 眼睛没有伤害,立体感觉较好
3.分时技术 分时技术是将两套画面在不同的时间播放,显
示器在第一次刷新时播放左眼画面,同时用专用的 眼镜遮住观看者的右眼,下一次刷新时播放右眼画 面,并遮住观看者的左眼。按照上述方法将两套画 面以极快的速度切换,在人眼视觉暂留特性的作用 下就合成了连续的画面。
虚拟现实技术是由计算机产生,通过视、听、触觉等 作用,使用户产生身临其境感觉的交互式视景仿真,具有 多感知性、存在感、交互性和自主性等特征。本章阐 述了虚拟现实技术理论和体系结构,重点介绍了立体 显示、三维建模、真实感实时绘制、三维虚拟声音的 实现、人机自然交互技术、以及碰撞检测技术。本章 的学习要点是各种技术的原理和实现方法。

作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月16 日星期 五12时1 3分51 秒00:13: 5116 October 2020

好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午12时1 3分51 秒上午1 2时13 分00:13: 5120.1 0.16

一马当先,全员举绩,梅开二度,业 绩保底 。20.10. 1620.1 0.1600: 1300:13 :5100:1 3:51Oct-20
1.分色技术 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进
入左眼,另一部分只进入右眼。
分色技术原理
分色法
• 分色法是将供两眼观看的两幅图像用互补的两种颜色在显 示屏幕上进行显示,一般采用红色和青色这一对互补色, 即给左眼的图像通过红色滤光片滤除其它颜色而只留下红 色,送给右眼的图像通过青色(红色的补色)滤光片滤除 青色以外的颜色而只保留青色。观看者配戴相对应的红青 眼镜,使左、右眼分别看见红色和青色图像,由于这两幅 图像存在视差,因此经过大脑复合后就能获得立体感觉。
(1)碰撞检测的要求 为了保证虚拟世界的真实性,碰撞检测要有
较高的实时性和精确性。所谓实时性,基于视 觉显示的要求,碰撞检测的速度一般至少要达 到24Hz,而基于触觉要求,速度至少要到到 300Hz才能维持触觉交互系统的稳定性,只有 达到1000Hz才能获得平滑的效果。精确性的要 求取决于虚拟现实系统在实际应用中的要求。

加强交通建设管理,确保工程建设质 量。00: 13:5100 :13:510 0:13Fri day, October 16, 2020

安全在于心细,事故出在麻痹。20.10. 1620.1 0.1600: 13:5100 :13:51 October 16, 2020

踏实肯干,努力奋斗。2020年10月16 日上午1 2时13 分20.10. 1620.1 0.16
3.1 立体显示技术
立体显示是虚拟现实的关键技术之一,它 使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体显 示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。 因此,有必要研究立体成像技术并利用现有的 计算机平台,结合相应的软硬件系统在平面显 示器上显示立体视景。
3.1.1立体显示原理
由于人两眼有 4 - 6cm 的距离,所以实际上看物体 时两只眼睛中的图像是有差 别的,如图所示。两幅不同 的图像输送到大脑后,看到 的是有景深的图像。这就是 计算机和投影系统的立体成 像原理。
光栅3D显示技术原理
• 光栅立体显示技术是可供裸眼观看的 自由立体显示技术,因此被广泛投入商业应用
3.6 碰撞检测技术
碰撞检测经常用来检测对象甲是否与对象乙 相互作用。为了保证虚拟世界的真实性,就需要 虚拟现实系统能够及时检测出这些碰撞,产生相 应的碰撞反应,并及时更新场景输出,否则就会 发生穿透现象。正是有了碰撞检测,才可以避免 诸如人穿墙而过等不真实情况的发生,影响虚拟 世界的真实感。
• 这种技术中所使用的液晶快门开关眼镜存在透光率的问题, 因此存在亮度损失。此外由于人眼视觉暂留特性的存在, 以及液晶快门开关眼镜的响应时间和透光的问题,因此重 影问题无法完全消除。
4.光栅技术
若在显示器前端加上光栅,光栅的功能是要挡光 ,让左眼透过光栅时只能看到部分的画面;右眼也只 能看到另外一半的画面,于是就能让左右眼看到不同 影像并形成立体,此时无需佩戴眼镜。而光栅本身亦 可由显示器所形成,也就是将两片液晶画板重叠组合 而成,当位于前端的液晶面板显示条纹状黑白画面时 ,即可变成立体显示器;而当前端的液晶面板显示全 白的画面时,不但可以显示3D的影像,亦可同时相容 于现有2D的显示器。
(2)碰撞检测的实现方法 最简单的碰撞检测方法是对两个几何模型中的
所有几何元素进行两两相交测试。这种方法可以得 到正确的结果,但当模型的复杂度增大时,计算量 过大,十分缓慢。对两物体间的精确碰撞检测的加 速实现,现有的碰撞检测算法主要可划分为两大类 :层次包围盒法和空间分解法。
层次包围盒法
本章小结

树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.1620 .10.16F riday, October 16, 2020

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。0 0:13:51 00:13:5 100:13 10/16/2 020 12:13:51 AM

ห้องสมุดไป่ตู้
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20. 10.1600 :13:510 0:13Oct-2016-Oct-20

追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2 020年1 0月16 日星期 五上午1 2时13 分51秒0 0:13:51 20.10.1 6

严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020 年10月 上午12 时13分2 0.10.16 00:13October 16, 2020
• 这种方法技术成熟,成本低廉,不受观看位置的限制,但 却存在较多的致命缺点:使用时必须配戴专用的眼镜,不 大方便;
2.分光技术 常见的光源都会随机发出自然光和偏
振光,分光技术是用偏光滤镜或偏光片滤除 特定角度偏振光以外的所有光,让0度的偏 振光只进入右眼,90度的偏振光只进入左眼 (也可用45度和135度的偏振光搭配)。
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