淺談虛擬現實之立體顯示技術,什麼是虛擬現實

虛擬現實 軟件 夜談科技 夜談科技 2017-09-20

什麼是虛擬現實

虛擬現實(Virtual Reality ,簡稱VR),通常是指用頭盔顯示器和傳感手套等一系列新型加護設備構造出的一種計算機軟硬件環境,人們通過這些設施以自然的技能(如頭的轉動,身體的運動等)想計算機送入各種命令,並得到計算機對用戶的視覺、聽覺及觸覺等多種感官的反饋。隨著人們動作的變化,這些感官反饋也隨之改變。

淺談虛擬現實之立體顯示技術,什麼是虛擬現實

虛擬現實系統的特徵

虛擬顯示系統就是利用各種先進的硬件技術及軟件工具,設計出合理的硬件,軟件及交互手段。使參與者能交互式低觀察和操縱系統生產的虛擬世界。從概念上將,任何一個虛擬現實系統都可用三個“I”來描述起特性,這就是“沉浸(Immersion)”、“交互(Interaction)”、“想象(Imagination)”。

虛擬現實的立體顯示設備

HMD(頭盔顯示器)

頭盔顯示器(HMD)是虛擬現實系統中普遍採用的一種立體顯示設備,它通常安裝在頭部,並用機械的方法固定,頭與頭盔之間不能有相對運動,在偷窺顯示器上配有空間位置跟蹤設備,能實時檢測出頭部的位置,虛擬現實系統能在頭盔顯示器的屏幕上顯示出反映當前位置的場景圖像。它通常由兩個LCD或CRT顯示器分別向兩個眼睛提供圖像,這兩個圖像由計算機分別驅動,兩個圖像存在著微小的差別。類似於“雙眼視差”,通過大腦將兩個圖像融合以獲得深度感知,得到一個立體的圖像。

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頭盔顯示器的優缺點

頭盔式顯示器可以將參與者與外界完全隔離或部分隔離。因而因成為沉浸式虛擬顯示系統與增強式虛擬現實系統不可缺少的視覺輸出設備。但由於頭盔顯示器只是種單用戶沉浸的顯示器,並不適合於多用戶協同工作方式。而且其設備過重,分辨率較低,刷新頻率慢,跟蹤精度低,離屏幕過近,這些都會使得用戶感到眼睛疲勞和噁心,不舒適。

立體投影顯示

CAVE(洞穴式立體顯示裝置)

3D立體眼鏡

3D立體眼鏡的基本原理

根據人體視覺的相關知識,我們知道由於人眼一左一右,有大約6~8cm的距離,因此左右眼各自處在不同的位置,所得的畫面有一點細微的差異。正式這種視差,使得人們的大腦能將兩眼得到的席位差別圖像進行融合,從而在大腦中產生有空間感的立體物體,在一般的微微圖片中,保存了三維信息,通過圖像的灰度變化來反應,這種方法只恩能夠產生部分深度信息的回覆。

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