虛擬現實硬件是指與虛擬現實技術領域相關的硬件產品,是虛擬現實解決方案中使用的硬件設備。虛擬現實硬件大致可分為四類:建模設備、三維視覺顯示設備、聲音設備和交互設備。
建模設備
3D掃描儀,又稱三維立體掃描儀,是一種結合了光、機、電和計算機技術的高科技產品。它可以獲取物體外表面的三維坐標及物體的三維數字化模型,常用于逆向工程、快速原型制造、三維檢測等領域。此外,三維掃描儀也被越來越多地應用于三維影視動畫、數字化展覽館等行業,以創建實物的數字化模型。
顯示設備
虛擬現實顯示設備旨在創造逼真的虛擬現實效果。其中包括:
頭顯
虛擬現實頭顯(頭戴式顯示器)是一種頭戴式立體顯示器,通過左右眼屏幕顯示不同圖像,引導用戶產生立體感。頭顯在軍事訓練、虛擬駕駛等領域有著廣泛應用。
雙目全方位顯示器
雙目全方位顯示器(BOOM)是一種偶聯頭部的立體顯示設備,用戶可在半徑2m的球面空間內自由操縱顯示器位置。
CRT終端-液晶光閘眼鏡
CRT終端-液晶光閘眼鏡立體視覺系統通過分時交替的方式顯示左右眼圖像,用戶佩戴液晶光閘眼鏡,眼鏡片交替開閉,形成立體圖像。
大屏幕投影-液晶光閘眼鏡
大屏幕投影-液晶光閘眼鏡立體視覺系統原理與CRT顯示相似,但采用了更高亮度和分辨率的大屏幕投影。
CAVE洞穴式虛擬現實顯示系統
CAVE投影系統是一種基于投影的環繞屏幕虛擬環境,用戶可在其中漫游并與虛擬物體交互。CAVE系統自1994年首次建立以來,已在全球范圍內廣泛應用于教育、科研等領域。
智能眼鏡
智能眼鏡是一種創新產品,無需手動操作,通過自然交互界面,提高用戶體驗。
聲音設備
虛擬現實聲音設備包括:
三維立體聲
三維立體聲是一種由計算機生成的合成聲音,不僅考慮到頭部、軀干對聲音反射的影響,還對人的頭部進行實時跟蹤,使虛擬聲音能隨著人的頭部運動相應的變化,從而實現了逼真的三維聽覺效果。三維聲音不是立體聲的概念,能由人工設定聲源在空間中的三維位置。
語音識別
VR的語音識別系統讓計算機具備人類的聽覺功能,以語言這種人類最自然的方式進行信息交換,為人機交流提供了新的途徑。VR系統中的語音識別裝置,主要用于合并其他參與者的感覺道(聽覺道、視覺道)。語音識別系統在大量數據輸入時,可以進行處理和調節,像人類在工作負擔很重的時候將暫時關閉聽覺道一樣。不過在這種情況下,將影響語音識別技術的正常使用。
交互設備
虛擬現實交互設備包括:
數據手套
數據手套是一種常用的交互工具,通過彎曲傳感器將人手姿態傳輸給虛擬環境,并提供觸覺反饋。
力矩球
力矩球是一種提供6自由度的外部輸入設備,可通過扭轉、擠壓等方式控制虛擬場景。力矩球在選取對象時不是很直觀,一般與數據手套、立體眼鏡配合使用。
操縱桿
操縱桿是一種提供6自由度及手指按鈕的外部輸入設備,適合虛擬飛行等操作。
觸覺反饋裝置
觸覺反饋裝置通過氣壓式和振動觸感等方式增強虛擬現實的真實感。
力覺反饋裝置
力覺反饋裝置通過計算機控制對手、腕、臂等產生的阻力,使用戶感受到力的方向和大小。
運動捕捉系統
運動捕捉系統通過機械式、聲學式、電磁式、光學式等多種方式,準確跟蹤用戶的頭部、手、身體等位置和方向。
數據衣
數據衣是一種全身運動捕捉裝置,通過傳感器探測和跟蹤人體動作,提供更真實的交互體驗。
參考資料 >
虛擬現實.sjtu.2024-10-28
常見的虛擬現實設備.wenku.2024-10-28
虛擬現實設備.dlssyht.2024-10-28