虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决方案

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图像提供虚拟仿真教学硬件设备搭建与内容制作整体解决方案

【虚拟现实教学系统组成】:

建立一个完整的虚拟现实系统就是成功进行虚拟现实应用的关键,而要建立一个完整的虚拟现实系统,首先要做的工作就是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。

图像根据虚拟现实技术的内在含义与技术特征,并结合多年的虚拟现实教学建设经验,最新推出的虚拟现实教学系统提供以下组成:

虚拟现实开发平台:

一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台,一般包括两个部分,一就是硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站;另一部分为软件开发平台,即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分就是整个虚拟现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,就是整个虚拟现实系统最基本的物理平台,同时连接与协调整个系统的其它各个子系统的工作与运转,与她们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此,虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少,而且至关重要。 虚拟现实显示系统: ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统

在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器与虚拟三维投影显示系统,而虚拟三维投影显示系统则就是目前应用最为广泛的系统,因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性,而在这些所有的显示系统或设备中,虚拟三维投影显示系统就是最能满足这项功能要求的系统,因此,该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统就是目前国际上普遍采用的虚拟现实与视景仿真实现手段与方式,也就是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感与高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。

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虚拟现实交互系统

多自由度实时交互就是虚拟现实技术最本质的特征与要求之一,也就是虚拟现实技术的精髓,离开实时交互,虚拟现实应用将失去其存在的价值与意义,这也就是虚拟现实技术与三维动画与多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设,它们主要就是6自由度虚拟交互系统,比如:力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。

虚拟现实集成控制

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一个大型的虚拟现实系统包括很多组成部分,比如:多台投影机、音响系统以及多路视频的输入与切换,甚至就是辅助的灯光与窗帘,这些都需要方便的控制与管理,每个部分又包括很多产品与设备,这些产品设备之间需要相互连接、相互依赖,彼此之间协同工作。然而,这样一个复杂的系统要顺利地运行并能够协同工作,就需要进行管理,集成控制系统便就是承担该项工作的载体,有了集成管理控制系统,上述一系列工作通过简单的遥控器就可完成整个操作过程。

通常,一部分用户并不重视这个部分,而该部分在虚拟现实系统中恰恰又就是非常重要的,一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统,并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来,如果没有集成控制系统这部分,往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。

在通常的集成控制系统中最典型的设备就就是中央控制系统或矩阵系统(如图),这些设备功能强大、操作简单、使用便捷、管理方便,它就是整个虚拟现实系统有效管理与运行的基本保障。 【虚拟现实教学设备配备】

虚拟现实教学主要实验设备包括 :虚拟现实技术的特征之一就就是人机之间的交互性、 为了实现人机之间的充分交换信息,必须设计特殊输入与演示设备,以影响各种操作与指令,且提供反馈信息,实现真正生动的交互效果。不同的项目可以根据实际的应用可以有选择的使用这些工具,主要包括:VR系列虚拟现实工作站、立体投影、立体眼镜或头盔显示器、三维空间跟踪定位器、数据手套、3D立体显示器、三维空间交互球、多通道环幕系统、建模软件等。 数据传感手套

观察者还可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象,数据手套中装有许多光纤传感器,能够感知手指关节的弯曲状态,观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景交互作用数据手套就是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取,移动,旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现,为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段,目前的产品已经能够检测手指的弯曲,并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手