立體高清顯示技術
- 立體高清顯示技術是虛擬現實的關鍵技術之一,它使用戶在虛擬世界裏具有更強的沉浸感,立體高清顯示技術的引入可以使各種模擬器的仿真更加逼真。
- 立體高清顯示可以把圖像的縱深、層次、位置全部展現,參與者可以更直觀、更自然地瞭解圖像的現實分佈狀況,從而更全面地瞭解圖像或顯示內容的信息。
立體視覺的形成原理
- 立體視覺是人眼在觀察事物時所具有的立體感。人眼對獲取的鏡像有相當的深度感知能力,而這些感知能力又源自人眼可以提取出景象中的深度要素。
- 當人們的雙眼同時注視某物體時,雙眼視線交叉於某個物體上,稱爲注視點。
- 從注視點返回到視網膜上的光點是對應的,由於人的兩眼睛相距4~6cm,觀察物體時會產生一點細微的差異。
- 正是這種差異,才使得人能分辨出該物體對象與周圍物體間的距離、深度、凸凹等
要使一幅畫面產生立體感,至少滿足3個方面:
- 畫面具有透視效果;
- 畫面有正確的明暗虛實變化
- 具有雙眼的空間定位效果
立體高清顯示技術
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時間立體視覺的基礎:兩隻眼睛的視差。
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實現立體顯示效果:
1.對同一場景分別產生相應於左右眼的不同圖像,讓它們之間具有一定的視差
2.藉助相關技術,使左右眼只能看到與之相應的圖像。 -
立體顯示技術從時間特點上分爲:
1.同時顯示技術;
2.分時顯示技術; -
立體顯示技術從設備特點上分:
1.立體眼鏡;
2.立體頭盔;
3.裸眼立體; -
立體顯示技術:
1.彩色眼睛法
2.偏振光眼睛法
3.液晶光閥眼睛法
4.立體頭盔 顯示法
5.裸眼立體顯示法
6.體顯示
7.全息投影顯示
三維建模技術
- 建模是對顯示對象或環境的逼真仿真。虛擬對象或環境的建模是虛擬現實系統建立的基礎,也是虛擬現實技術中的關鍵技術之一
- 建模是對現實對象或環境的虛擬,對象建模主要研究對象的形狀和外觀的仿真。環境建模主要涉及物理建模、行爲建模、聲音建模等。
- 評價虛擬建模的技術指標包括以下內容:
1.精確度
2.操縱效率
3.易用性
4.實時顯示
幾何建模
- 採用幾何建模方法對物體對象虛擬主要是物體幾何信息的表示和處理,描述虛擬對象的幾何模型(如多邊形,定點,紋理,表面反射係數,顏色等)
- 物體的形狀由構成物體的各個多邊形、三角形以及定點來確定。
- 物體的外觀由表面紋理、材質、顏色、光照係數等決定的
幾何建模方式
- 形狀建模
1.人工幾何建模法
2.自動幾何建模軟件建模 - 外觀建模
1.用紋理映射技術處理對象的外表
2.光照
物理建模
- 物理建模是虛擬現實中較高層次的建模,它需要物理學和計算機圖形學的配合,涉及力學反饋問題,重要的是重量建模、表面變形和軟硬度的物理層的體現。
分形技術和粒子系統
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分形技術
1.分形理論認爲,分形曲線、曲面具有精細結構,表現爲處處連續,但往往是處處不可導,其局部與整體存在驚人的自相似性。因此,分形技術是指可以描述具有自相似特殊的數據集。
2.分形技術優點,通過簡單的操作就可以完成複雜的不規則物體的建模,缺點是計算量太大 -
粒子系統
1.粒子系統是一種典型的物理建模系統。
2.粒子系統,就是將人們看到的物體運動和自然現象,用一系列運動的粒子來描述,再將這些粒子運動的軌跡映射到顯示屏上,在顯示屏上看到的就是物體運動和自然現象的模擬效果了。
3.利用粒子系統生成畫面的基本步驟如下:①產生新的粒子:
②賦予每一新粒子 一定的屬性:
③刪去那些己經超過生存期的粒子:
④根據粒子的動態國性對粒子進行移動和變幻:
⑤顯示由有生命的粒子組成的圖像.
4.在虛擬現實中:粒子系統常用於描述火焰、水流、雨香、旋風、噴泉、戰場硝煙、飛機尾焰爆炸煙霧等現象。
運動建模
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要表現虛擬對象在虛擬世界中的動態特性,而有關對象位置變化、旋轉、碰撞、手抓握、表面變形等方面的屬性就屬於運動建模問題。
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對象位置:通常涉及對象的移動、伸縮和旋轉。
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碰撞檢測:
1.對用戶和虛擬對象的移動加以限制
2.碰撞檢測技術也是VR系統中不可缺少的關鍵技術之一
3. 碰撞檢測技術不僅要能檢測是否有碰撞的發生、碰撞發生的位置,還要計算出碰撞發生後的反應。4.目前較成熟的碰撞檢測算法有層次包圍盒法和空間分解法等。