虚拟现实常用输入设备

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1、虚拟现实 输入设备及应用 传媒信息实验班 作业一 1 虚拟现实常用输入设备 2 输入设备成功应用案例 目录 一、虚拟现实常用输入设备 （一）、 CyberGloveCyberTouch 力反馈手套 （二）、 CyberGlove II18 传感器数据手套 （三）、 PATRIOT WIRELESS 六自由度无线位置跟踪器 （一） CyberGloveCyberTouch力反馈手套 名称 ： 力反馈手套 型号 ： CyberTouch 生产厂家 ： CyberGlove Systems 价格 ： 280000元 功能： CyberTouch是针对触觉模拟的力反馈装置，需要搭配具有18个传感器的

2、CyberGlove手套一同使用。抓取、移动、装配、操纵、控制虚拟物体 . CyberTouch曾荣获 CyberEdge杂志 1996年硬件目录最有名虚拟现实产品。 借助 CyberTouch的触觉反馈功能， CyberGlove用户能够用双手亲自“触碰”虚拟世界，并在与计算机制作的三维物体进行互动的过程中真实感受到物体的振动。触觉反馈能够营造出更为逼真的使用环境，让用户真实感触到物体的移动和反应。此外， CyberTouch系统也可用于数据可视化领域，能够探测与出地面密度、水含量、磁场强度、危害相似度、或光照强度相对应的振动强度。 CyberTouch的特色是在手指与手掌部位上设置了许多小

3、型触觉振动器。每个振动器可以独立编辑不同强度的触感压力。该振动器能产生单一频率或持续性的振动，且可以感受到虚拟物体的外形。因此软体开发设计师除了可以自由设计他们想要的物体外型，还可以定义虚拟物体的触感。 在手指与手掌部位上设置了许多小型触觉振动器每个振动器可以独立编辑不同强度的触感压力该振动器能产生单一频率或持续性的振动，且可以感受到虚拟物体的外形可以定义虚拟物体的触感 CyberTouch让您即使不通过视觉，也可以清楚感觉到手上的虚拟物件 性能指标： CyberGlove CyberTouch 触觉振动器： 6个；每根手指配备一个、手掌配备一个 震动频率： 0-125 赫兹 振幅： 125赫

4、兹（最大值）下的峰值为1.2N 传感器线性度： 整个连接范围内最高 0.6%非线性范围 传感器数据速率 ： 一般 90条记录 /秒 传感器精度： 1度 传感器重复性： 3度 (佩戴手套之间的平均标准差 ) 设备单元： 3.0X4.55X1.04英寸（ 7.62X11.56X2.64厘米） 电缆： 标准 25英尺（ 7.62米） 接口： RS-232（最大速率 115.2K波特） （二） CyberGlove II18传感器数据手套 名称 ： CyberGlove II数据手套 型号 ： CyberGlove II18传感器数据手套 生产厂家 ： 是 Immersion公司产品 价格 ： 300

5、00元 功能： 有 18传感器和 22传感器两款 .可配备 Immersion的CyberTouch、 CyberGrasp、 CyberForce装置实现更多应用和触控感受。 CyberGlove II18传感器数据手套是一款无线 VR手套产品 ,材料为弹性面料，手掌部采用网眼设计，具有良好的舒适性和透气性。 无线 CyberGlove II可测量多达 22个关节角度，具有极高的精确度。该产品使用自主版权的抗弯曲感应技术，可将测量出的手和 手指的动作准确地转换为数字化的实时角度数据 , 且没有累赘的缆线，捕捉动作不受限制，加快了工作进度。 CyberGlove II18数据手套每根手指配有两

6、个曲度传感器，此外还有四个延展测量传感器、以及测量拇指交叉截面、手掌拱度、腕关节弯曲和延展的传感器。 CyberGlove II18配有指套，佩戴者可以轻松地打字、写字和抓取物品。 性能指标： CyberGlove II - 18 传感器数据手套 传感器数量： 18 传感器精度： 1 度 传感器重复性： 3度 (佩戴手套之间的平均标准差 ) 传感器线性度： 整个连接范围内最高 0.6%非线性范围 传感器比率： 一般 90条记录 /秒 操作温度： 10-40C 每个 USB /无线收发器支持的手套数量： 1副 每个环境支持的手套数量： 最多 6副 操作系统： Windows 2000、 XP 无

7、线技术： 2.4 GHz 电池待机时间： 3 小时 电池使用寿命： 1年 (降低到原来容量的 80%) 充电器： 外部 操作范围： 以 USB端口为中心 15米半径 接口： 无线接收器的 USB接口 认证： CE、 FCC、日本无线电设备技术法规符合性认证 数据线： 25英尺 (7.62米 ) 接口： RS - 232 应用举例 : 对于动画片、游戏的制作来说，艺术家和设计师可使用MotionBuilder软件快速地创建出逼真的手指和手掌的动态效果。由于 CyberGlove II是无线数据手套，对于需要多个演员的影片来说，可避免对演员身体和手部动作跟踪进行逐一分别设置，从而节约了制作时间和成

8、本。 高效、舒适： CyberGlove II的各项功能可帮助用户高效的捕捉高质量数据。产品采用了符合人体工程学的连接元件，可将该产品佩戴在小臂或大臂之上。该产品使用标准的蓝牙无线技术 ,无线使用距离为距 PC机 9米内的区域。左右手手套采用柔韧的材料制作，佩戴感舒适、轻便，且适用于各种手型。 集成 VirtualHand软件 “ VirtualHand for MotionBuilder”插件 :适用 MotionBuilder动作捕捉软件。 “ VirtualHand for V5”即插即用功能 :适用 Dassault的 CATIA V5软件。 “ VirtualHand软件开发工具包”

9、为虚拟现实、模拟仿真、虚拟培训等领域提供了功能强大的手部动作解决方案。 CyberGlove II无线数据手套 VirtualHand软件，适用于MotionBuilder软件 CyberGlove II无线数据手套“ VirtualHand for V5”软件，适用于 Dassault的 CATIA V5软件 系统组件： CyberGlove II数据手套的基本组件包括一只数据手套、两节电池、一个电池充电器和一个 USB/蓝牙适配器（含驱动程序）。 为满足许多应用领域需要测量前臂的位置和方向需求，该手套的腕带处配备了安装装置，可用于安装 InterSense、Polhemus和 Ascens

10、ion品牌的 6自由度跟踪传感器。CyberGlove II系统不配备跟踪传感器，可根据用户用户需求提供， VirtualHand软件也可支持该传感器。 CyberGlove II手套的腕带处配有一个可设置的软件开关和LED指示灯，利用这些装置，软件开发人员可向 CyberGlove II用户提供更多的输入 /输出功能。 应用范围 适用于虚拟现实、动画、影视、视频游戏等诸多领域。 （三）六自由度无线位置跟踪器 名称 ：六自由度无线位置跟踪器 型号 ： PATRIOT WIRELESS 生产厂家 ： POLHEMUS 价格 ： 80000元 /套 功能： PATRIOT代表着一个全新层次的运动跟

11、踪技术，是最彻底的无线六自由度解决方案。该系统速度快，而且易于使用，通过一个直观的图形用户界面展现给用户，并有能力跟踪多达四个独立传感器。无线的 PATRIOT在完全克服有限牵绊和提供高质量数据的同时保证了更高的稳定性。 PATRIOT是无线跟踪技术的领先者，该系统能跟踪多达四个发射器，涵盖 8英尺（ 2.43）米直径的空间范围。简单、直观的用户界面，易于使用的软件开发工具包（ SDK）。允许用户定义和设定系统参数，如过滤，数据输出格式，坐标轮换等 。 PATRIOT能够实时测量 /记录位置和方位，可以集中模式工作：连续不断地更新数据，或离散地（一点一点地）采集数据，或逐渐增加地采集数据。利用

12、可选的配件 探笔 , 你能够采集目标的物理外形轮廓或内部的孔、洞，获得更加精准的 X, Y, Z轴的数据点。 PATRIOT的工作范围是 5英尺；分辨率为 0.0015 英寸； 0.01 度静态精度；动态精度： X, Y, Z 位置 0.1英寸 RMS，方位0.75 度 RMS；两个传感器同时工作的延迟小于 10毫秒 。 特点 花费少 ：以很低的花费提供位置和方位数据。 使用方便 ：用几分钟安装和使用。 多种输出格式 ：用户可选择输出笛卡儿坐标位置 (英制或公制 )；方位角余弦等数据格式。 多传感器操作：在一个测量系统中可以使用两个传感器同时工作，不需要其它的电子元件。 可靠性高 ：工厂校准，

13、不需要调整装置。 应用 虚拟现实头部跟踪 生物力学分析制图学 机器人视觉立体定位 CAD数据库建模 模型外形尺寸存档 组成部分 PATRIOT系统包括一个系统电子单元（ SEU），一个电源，一个传感器和一个发射器。可以通过增加一个传感器来提升 系统的性能 系统电子单元 包括产生磁场和感应磁场所需的硬件和软件，计算位置和方向通过 RS-232或者 USB和上位机进行通讯。 发射器 发生器包括包着塑料外壳的电磁镀锡卷板，它产生磁场。发生器是传感器测量的参考端。 传感器 传感器包括包着塑料外壳的电磁镀锡卷板，它探测由发生器产生的磁场。一个很轻的立方体单元，在传感器移动的时候，它的位置和方位被精确的测

14、量。传感器是完全被动式的。 性能指标 : 工作范围 ：该系统在非金属环境下工作性能好，用标准的TX2的发生器时，传感器工作在 30英寸范围内（ TX4时工作在 40英寸范围内），要是超过范围会使性能下降。 延迟时间 ： 17毫秒（不需要软件滤波） 刷新频率 ： 60HZ（固定） /每个传感器 接口 ： RS-232 串口（高达 115.2 K波特率可选）或 USB 静态精度 ： X, Y, Z 轴 0.1英寸 RMS和方位角 0 .75度 RMS 分辨率 ： 0.0015 英寸； 0.1o 方位。 测量范围 ：使用 TX2发射器能够达到 5英尺；使用 TX4发射器会使数据更加稳定。 方位探测范

15、围 ：任何角度 工作环境 ：如果大的金属物体在发生器或传感器旁边，会影响系统的性能 工作温度 ： 10oC - 40oC 相对湿度 10% - 95%,不凝固 通信 ：有图形用户界面和软件开发工具包；有用于Windows? 和 Linux的 USB驱动器 物理特点（尺寸数据） ： SEU - 6.75 in. L x 6.25 in. W x 1.75 in. H 电源 - 3.5 in. L x 2.4 in. W x 1.4 in. H 发射器 - 2.3 in. L x 2.2 in. W x 2.2 in. H (standard 2 in. ) or (4 in. ) 接收传感器 - 0.9 in. L x 1.1 in. W x 0.6 in. H 供电电源 ： 10W, 100-240 VAC, 47-63 Hz 性能指标 : 二、应用案例 设备型号： HMD及感觉手套 案例