,虛擬現(xiàn)實 輸入設(shè)備及應用,傳媒信息實驗班 作業(yè)一,目錄,一、虛擬現(xiàn)實常用輸入設(shè)備,（一）、 CyberGloveCyberTouch 力反饋手套 （二）、CyberGlove II18 傳感器數(shù)據(jù)手套 （三）、PATRIOT WIRELESS 六自由度無線位置跟蹤器,（一）CyberGloveCyberTouch力反饋手套,名稱：力反饋手套 型號：CyberTouch 生產(chǎn)廠家：CyberGlove Systems 價格：280000元,功能：,CyberTouch是針對觸覺模擬的力反饋裝置，需要搭配具有18個傳感器的CyberGlove手套一同使用。抓取、移動、裝配、操縱、控制虛擬物體. CyberTouch曾榮獲CyberEdge雜志1996年硬件目錄最有名虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品。 借助CyberTouch的觸覺反饋功能，CyberGlove用戶能夠用雙手親自“觸碰”虛擬世界，并在與計算機制作的三維物體進行互動的過程中真實感受到物體的振動。觸覺反饋能夠營造出更為逼真的使用環(huán)境，讓用戶真實感觸到物體的移動和反應。此外，CyberTouch系統(tǒng)也可用于數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域，能夠探測與出地面密度、水含量、磁場強度、危害相似度、或光照強度相對應的振動強度。,CyberTouch的特色是在手指與手掌部位上設(shè)置了許多小型觸覺振動器。每個振動器可以獨立編輯不同強度的觸感壓力。該振動器能產(chǎn)生單一頻率或持續(xù)性的振動，且可以感受到虛擬物體的外形。因此軟體開發(fā)設(shè)計師除了可以自由設(shè)計他們想要的物體外型，還可以定義虛擬物體的觸感。 在手指與手掌部位上設(shè)置了許多小型觸覺振動器每個振動器可以獨立編輯不同強度的觸感壓力該振動器能產(chǎn)生單一頻率或持續(xù)性的振動，且可以感受到虛擬物體的外形可以定義虛擬物體的觸感CyberTouch讓您即使不通過視覺，也可以清楚感覺到手上的虛擬物件,（二）CyberGlove II18傳感器數(shù)據(jù)手套,名稱：CyberGlove II數(shù)據(jù)手套 型號：CyberGlove II18傳感器數(shù)據(jù)手套 生產(chǎn)廠家 ：是Immersion公司產(chǎn)品 價格：30000元,功能：,有18傳感器和22傳感器兩款.可配備Immersion的CyberTouch、CyberGrasp、CyberForce裝置實現(xiàn)更多應用和觸控感受。CyberGlove II18傳感器數(shù)據(jù)手套是一款無線VR手套產(chǎn)品,材料為彈性面料，手掌部采用網(wǎng)眼設(shè)計，具有良好的舒適性和透氣性。 無線CyberGlove II可測量多達22個關(guān)節(jié)角度，具有極高的精確度。該產(chǎn)品使用自主版權(quán)的抗彎曲感應技術(shù)，可將測量出的手和 手指的動作準確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的實時角度數(shù)據(jù), 且沒有累贅的纜線，捕捉動作不受限制，加快了工作進度。 CyberGlove II18數(shù)據(jù)手套每根手指配有兩個曲度傳感器，此外還有四個延展測量傳感器、以及測量拇指交叉截面、手掌拱度、腕關(guān)節(jié)彎曲和延展的傳感器。 CyberGlove II18配有指套，佩戴者可以輕松地打字、寫字和抓取物品。,應用舉例: 對于動畫片、游戲的制作來說，藝術(shù)家和設(shè)計師可使用MotionBuilder軟件快速地創(chuàng)建出逼真的手指和手掌的動態(tài)效果。由于CyberGlove II是無線數(shù)據(jù)手套，對于需要多個演員的影片來說，可避免對演員身體和手部動作跟蹤進行逐一分別設(shè)置，從而節(jié)約了制作時間和成本。 高效、舒適： CyberGlove II的各項功能可幫助用戶高效的捕捉高質(zhì)量數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用了符合人體工程學的連接元件，可將該產(chǎn)品佩戴在小臂或大臂之上。該產(chǎn)品使用標準的藍牙無線技術(shù),無線使用距離為距PC機9米內(nèi)的區(qū)域。左右手手套采用柔韌的材料制作，佩戴感舒適、輕便，且適用于各種手型。,集成VirtualHand軟件 “VirtualHand for MotionBuilder”插件:適用MotionBuilder動作捕捉軟件。 “VirtualHand for V5”即插即用功能:適用Dassault的CATIA V5軟件。 “VirtualHand軟件開發(fā)工具包”為虛擬現(xiàn)實、模擬仿真、虛擬培訓等領(lǐng)域提供了功能強大的手部動作解決方案。 CyberGlove II無線數(shù)據(jù)手套VirtualHand軟件，適用于MotionBuilder軟件 CyberGlove II無線數(shù)據(jù)手套“VirtualHand for V5”軟件，適用于Dassault的CATIA V5軟件,系統(tǒng)組件： CyberGlove II數(shù)據(jù)手套的基本組件包括一只數(shù)據(jù)手套、兩節(jié)電池、一個電池充電器和一個USB/藍牙適配器（含驅(qū)動程序）。 為滿足許多應用領(lǐng)域需要測量前臂的位置和方向需求，該手套的腕帶處配備了安裝裝置，可用于安裝InterSense、Polhemus和Ascension品牌的6自由度跟蹤傳感器。CyberGlove II系統(tǒng)不配備跟蹤傳感器，可根據(jù)用戶用戶需求提供，VirtualHand軟件也可支持該傳感器。 CyberGlove II手套的腕帶處配有一個可設(shè)置的軟件開關(guān)和LED指示燈，利用這些裝置，軟件開發(fā)人員可向CyberGlove II用戶提供更多的輸入/輸出功能。 應用范圍 適用于虛擬現(xiàn)實、動畫、影視、視頻游戲等諸多領(lǐng)域。,（三）六自由度無線位置跟蹤器,名稱：六自由度無線位置跟蹤器 型號：PATRIOT WIRELESS 生產(chǎn)廠家 ：POLHEMUS 價格：80000元/套,功能：,PATRIOT代表著一個全新層次的運動跟蹤技術(shù)，是最徹底的無線六自由度解決方案。該系統(tǒng)速度快，而且易于使用，通過一個直觀的圖形用戶界面展現(xiàn)給用戶，并有能力跟蹤多達四個獨立傳感器。無線的PATRIOT在完全克服有限牽絆和提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)的同時保證了更高的穩(wěn)定性。 PATRIOT是無線跟蹤技術(shù)的領(lǐng)先者，該系統(tǒng)能跟蹤多達四個發(fā)射器，涵蓋8英尺（2.43）米直徑的空間范圍。簡單、直觀的用戶界面，易于使用的軟件開發(fā)工具包（SDK）。允許用戶定義和設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，如過濾，數(shù)據(jù)輸出格式，坐標輪換等。 PATRIOT能夠?qū)崟r測量/記錄位置和方位，可以集中模式工作：連續(xù)不斷地更新數(shù)據(jù)，或離散地（一點一點地）采集數(shù)據(jù)，或逐漸增加地采集數(shù)據(jù)。利用可選的配件探筆, 你能夠采集目標的物理外形輪廓或內(nèi)部的孔、洞，獲得更加精準的X, Y, Z軸的數(shù)據(jù)點。,PATRIOT的工作范圍是5英尺；分辨率為 0.0015 英寸；0.01 度靜態(tài)精度；動態(tài)精度：X, Y, Z 位置0.1英寸 RMS，方位0.75 度 RMS；兩個傳感器同時工作的延遲小于10毫秒 。 特點 花費少：以很低的花費提供位置和方位數(shù)據(jù)。 使用方便：用幾分鐘安裝和使用。 多種輸出格式：用戶可選擇輸出笛卡兒坐標位置(英制或公制)；方位角余弦等數(shù)據(jù)格式。 多傳感器操作：在一個測量系統(tǒng)中可以使用兩個傳感器同時工作，不需要其它的電子元件。 可靠性高：工廠校準，不需要調(diào)整裝置。 應用 虛擬現(xiàn)實頭部跟蹤 生物力學分析制圖學 機器人視覺立體定位 CAD數(shù)據(jù)庫建模 模型外形尺寸存檔,組成部分 PATRIOT系統(tǒng)包括一個系統(tǒng)電子單元（SEU），一個電源，一個傳感器和一個發(fā)射器。可以通過增加一個傳感器來提升 系統(tǒng)的性能 系統(tǒng)電子單元 包括產(chǎn)生磁場和感應磁場所需的硬件和軟件，計算位置和方向通過RS-232或者USB和上位機進行通訊。 發(fā)射器 發(fā)生器包括包著塑料外殼的電磁鍍錫卷板，它產(chǎn)生磁場。發(fā)生器是傳感器測量的參考端。 傳感器 傳感器包括包著塑料外殼的電磁鍍錫卷板，它探測由發(fā)生器產(chǎn)生的磁場。一個很輕的立方體單元，在傳感器移動的時候，它的位置和方位被精確的測量。傳感器是完全被動式的。,性能指標:,工作范圍：該系統(tǒng)在非金屬環(huán)境下工作性能好，用標準的TX2的發(fā)生器時，傳感器工作在30英寸范圍內(nèi)（TX4時工作在40英寸范圍內(nèi)），要是超過范圍會使性能下降。 延遲時間：17毫秒（不需要軟件濾波） 刷新頻率：60HZ（固定）/每個傳感器 接口：RS-232 串口（高達115.2 K波特率可選）或USB 靜態(tài)精度：X, Y, Z 軸0.1英寸RMS和方位角0 .75度 RMS 分辨率：0.0015 英寸；0.1o 方位。 測量范圍：使用TX2發(fā)射器能夠達到5英尺；使用TX4發(fā)射器會使數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定。 方位探測范圍：任何角度,工作環(huán)境：如果大的金屬物體在發(fā)生器或傳感器旁邊，會影響系統(tǒng)的性能 工作溫度：10oC - 40oC 相對濕度10% - 95%,不凝固 通信：有圖形用戶界面和軟件開發(fā)工具包；有用于Windows? 和Linux的USB驅(qū)動器 物理特點（尺寸數(shù)據(jù)）： SEU - 6.75 in. L x 6.25 in. W x 1.75 in. H 電源 - 3.5 in. L x 2.4 in. W x 1.4 in. H 發(fā)射器 - 2.3 in. L x 2.2 in. W x 2.2 in. H (standard 2 in. ) or (4 in. ) 接收傳感器 - 0.9 in. L x 1.1 in. W x 0.6 in. H 供電電源： 10W, 100-240 VAC, 47-63 Hz,性能指標:,二、應用案例,設(shè)備型號： HMD及感覺手套 案例名稱：虛擬外科手術(shù)訓練器 使用單位： Pieper及Satara等研究者 效果描述：在90年代初基于兩個SGI工作站，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈，虛擬的外科工具，虛擬的人體模型與器官等。借助于，使用者可以對虛擬的人體模型進行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進一步改進，如需提高環(huán)境的真實感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時培訓多個使用者，或可在外地專家的指導下工作等。,二、應用案例,設(shè)備型號:比利時Materialise公司的“猛犸”(Mammoth）3D打印機 案例名稱:展出全球首臺3D打印的賽車亞利歐 使用單位:2012年1月 第90屆布魯塞爾車展 效果描述:最高時速141公里，這種打印機能夠打印尺寸達到210厘米68厘米80厘米的零部件。,二、應用案例,設(shè)備型號：單個VPL數(shù)據(jù)手套 案例名稱:手語識別 使用單位：臺灣大學的Liang等人 效果描述：可識別臺灣手語課本中的250個基本詞條,識別率為90.5%,二、應用案例,設(shè)備型號：Power Gloves 案例名稱：手語識別 使用單位：Kadous 效果描述：識別有95個孤立詞構(gòu)成的詞匯集,正確率為80%,二、應用案例,設(shè)備型號： 新型Mycestro手指佩戴型鼠標 案例名稱：內(nèi)置重力感應傳感器 新奇3D鼠標驚艷亮相 Mycestro的套在手指的鼠標 使用單位：Innovative Developments公司 效果描述：該鼠標外型輕巧，用戶只需將其固定在食指上便能實現(xiàn)操作電腦的目的。Mycestro是一款3D鼠標，內(nèi)置有重力感應傳感器。這意味著它支持在空中操作，且單手即可。支持PC、iPad、iPhone、MacBook，而在年底則將支持Android設(shè)備。其內(nèi)置了鋰電池，可通過USB接口充電，滿電后的續(xù)航時間為8小時左右。,二、應用案例,設(shè)備型