虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)是目前人機交互領域內(nèi)較為火熱的一項技術。受試者通過外部硬件設備的佩戴可以使自身沉浸于計算機生成的環(huán)境中,從而給用戶帶來感官上全新的體驗。近些年來,研究工作者圍繞虛擬現(xiàn)實開展了許多工作,同時也將虛擬現(xiàn)實技術的應用引入了眾多領域,例如虛擬設計與教學等。結合虛擬現(xiàn)實的沉浸式與擴展式特點,能夠大幅提高學生的認知體驗。但與此同時,虛擬現(xiàn)實強調(diào)的是對于全感官的刺激,而在現(xiàn)階段,虛擬現(xiàn)實設備中視覺及聽覺所渲染的效果要遠遠大于觸覺體驗。盡管目前很多的商業(yè)產(chǎn)品及研究都提出了一些實例,但還未形成一個統(tǒng)一的標準。所以,對于虛擬現(xiàn)實場景下新形式觸覺反饋設備應用的探索仍具有一定潛力。在人機交互領域里,對于觸覺理論設備的劃分大致為三類:振動反饋,壓力反饋以及陣列反饋。與此相照應,虛擬現(xiàn)實下的觸覺反饋設備也大多基于此三類。而近些年來,通過將靜電力應用于人機交互的觸覺反饋中,從而提供振動反饋的工作也吸引了研究人員的嘗試,例如在2010年Disney Research所提出的Tesla Touch。而靜電力觸覺反饋設備相較傳統(tǒng)振動設備的優(yōu)勢在于:一方面,靜電力振動反饋設備的安裝... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

虛擬現(xiàn)實下的手持觸覺反饋設備HTCViveHandController

1.3 虛擬現(xiàn)實下的手持觸覺反饋設備 HTC Vive Hand Control戴及移動觸覺反饋（Wearable and Mobile Haptics）持式設備，可穿戴設備能給人提供更為自由的觸覺體驗。對比之套，大多數(shù)在過往文獻中的可穿戴觸感制動器關注于渲染皮人設計了一種使用三弦制動器的可穿戴觸覺反饋系統(tǒng)用以渲染等人設計了一種小型的可穿戴設備“Tactons”，它具備通過類似非視覺信息的能力[24]�？纱┐骷耙苿佑|覺反饋設備是未來觸覺設具體形式還需進一步探索。

建筑學、醫(yī)學等則是其代表。在此類課程中，學生除了希望直觀看到計所輸出的視覺與聽覺信息外，系統(tǒng)對于空間與場景的模擬感同樣對學生的認知有著的指導作用[32-33]。這種需求在許多觀察與動手相結合的課程中都有體現(xiàn)。本文以建驗教學為例，結合虛擬現(xiàn)實場景的沉浸感特點，設計了基于建筑體驗的教學應用。啟動后，用戶在與虛擬現(xiàn)實模型等比的空間中走動時，能夠對周圍的墻壁等模型進體觸摸；另一方面，通過 VICON 定位系統(tǒng)對用戶走動的位置進行掃描后，能夠實整用戶在虛擬現(xiàn)實模型中的位置并依據(jù)所在位置變換觸覺反饋設備的觸覺紋理，從到模擬建筑體驗的效果。為了支持虛擬現(xiàn)實場景下的觸覺反饋硬件基礎，本文同時設計實現(xiàn)了基于靜電力覺理論的交互反饋系統(tǒng)。本系統(tǒng)硬件部分主要由反饋屏幕、電壓控制處理器及定位組成，相較于 Disney Research 提出的 TeslaTouch，本系統(tǒng)在實現(xiàn)上選取了紅外攝像代替其提出的紅外攝像機，從而能夠更加精確的判斷用戶手指位置；在波形生成部文選取正弦波作為基礎波形，從而保證了平面凹凸感的形成。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2920609