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虚拟现实的专业术语表
 更新时间:2008-3-15 8:10:13  ( 编辑:随云 )   

  1."Virtual Reality"(虚拟现实)或"Virtual Environment"(虚拟环境)
  这是人工构造的,存在于计算机内部的环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互(包括感知环境并干预环境),从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感,沉浸感,身临其境的感觉。系统包括人类操作者、人机接口和计算机。

  2.遥操作 (Teleoperator) 系统
  这是远离用户的,真实的环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互(包括感知环境并干预环境),从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感,沉浸感,身临其境的感觉。系统包括人类操作者、人机接口和遥机器人。

  3.增强现实(Augmented Reality)  系统这是虚拟环境和真实环境组合的环境。

  4.合成环境(Synthetic Environment,SE)系统  这是遥操作系统,虚拟环境系统,增强现实系统等的总称。

  5.虚幻感,沉浸感
  体现了计算机人机接口的新要求。用户通过人机接口与虚拟环境交互的结果,是使用户产生身临其境的感觉。

  6.位置跟踪和映射
  它用于测量人体各部位的位置和姿态,分析判断人面部的表情。它的目的是了解人的身体行为。这是为了实现人机交互所必需的系统功能。VR系统由此了解人的行为,然后做出适当的响应,实现交互。

  7.视觉通道  它给人的视觉系统提供图形显示。

  8.听觉通道  它给人的听觉系统提供声音显示。

  9.触觉通道 它给人体表面提供触觉和力觉。

  10.建模  它包括:几何建模和物理建模。

  11.仿真  它包括:图形绘制和三维动画。

  12.视网膜(Retina)  它是在每只眼背部的神经细胞的多层膜,它把光转成电信号,并通过视神经和管道传给大脑。

  13.光感受器(Photoreceptor)
  它是每只眼睛视网膜中1.25亿个神经细胞中的一部分,它在受到光的刺激时,会发出电信号。视网膜是眼的光敏层,几百微米厚,有10层。光线通过其中8层,被另外两层的视杆细胞和视锥细胞的光接收器吸收:视杆细胞(rods)负责低分辨率的、单色的、夜间的视觉。视锥细胞(cones)负责高分辨率的、彩色的、白天的视觉。它花费25ms把光转成电信号,再送给大脑。

  14.立体视觉能力
  提供给人类视觉的图像,必须使人感觉是立体的。这样,观看者的视觉系统就可以计算出被看物体的远近。对同一个场景,两眼得到稍有差别的视图。

  15.分辨力
  这是人眼区分两个点的能力,限于10m距离上约1.5-2mm。

  16.周围视觉和中央视觉
  中央凹是视网膜中央部分,在光轴与视网膜焦点附近,直径约1mm,有高密度视锥细胞。中央凹区域的视觉称为中央视觉。中央视觉是高分辨率部分,有彩色的、白天的视觉。视网膜周围区域包含视杆和视锥细胞。视网膜周围区域的视觉称为周围视觉。这些神经细胞对光强的变化敏感,它帮助我们注意运动物体。周围视觉虽然分辨率低,是单色的、夜间的视觉,但敏感运动物体。

  17.视觉暂留
  视觉暂留是视网膜的电化学现象造成视觉的反应时间。当观看很短的光脉冲时,视杆细胞得到约0.25s 的峰,视锥细胞快4倍,得到约0.04s的峰。这种现象造成视觉暂留。这是电影、电视、VR显示的基础。临界熔合频率(Critical Fusion Frequency, CFF)效果会产生把离散图像序列组合成连续视觉的能力,CFF最低20Hz,并取决于图像尺寸和亮度。

  18.头部有关的传递函数
  这个由声源到耳内部的传递函数称为"头部有关的传递函数" (Head-related transfer functions, HRTF),它反映头和耳对传声的影响,不同的人有不同的HRTF。

  19.深部感觉
  它提供关节、骨、腱、肌肉和其它组织的信息,涉及压力、疼痛和振动。

  20.内脏感觉
  它提供胸腹腔中的内脏的状况,主要是疼痛。

  21.本体感觉
  它提供身体的位置,平衡和肌肉感觉。也涉及与其它物体的接触,如站在地上、躺在床上。本体感觉接受器位于关节、肌肉和深部组织。

  22.外感受感觉
  它是身体表面的接触感觉。

  23.跟踪球
  跟踪球Dimension6是安装有传感器的球,它测量用户的手施加在弹性元件上的三个力和三个力矩。力和力矩是基于弹性变形定律间接测量的。

  24.沉浸感探头
  "Immersion Probe"(沉浸感探头)。它包括一个安装在支座上的,有传感器的小型机械臂。这个探头有六个关节(关节0到关节5)。每个转动关节表示一个自由度,于是探头有六个自由度,这允许同时确定探头尖端的位置和方向。

  25.传感手套
  它用传感器测量全部或部分手指关节的角度。某些传感手套还用3-D传感器跟踪用户手腕的运动。

  26.电磁传感器
  它包括发射器,接受器,接口和计算机。发射器包括三个正交的线圈。接受器也包括类似的三个正交的线圈。每个主动电流产生三个感应电流,三个主动电流产生九个感应电流。可以由此九个感应电流解算出三个坐标,以及三个姿态角度。

  27.超声传感器
  它包括三个超声发射器的阵列(安装在天花板上),三个超声接受器(安装在被测物体上),用于启动发射的红外同步信号,以及计算机。两种测量原理分别测量飞行时间或相位差。

  28.惯性传感器
  它使用加速度计和角速度计。测量加速度和角速度。线性加速度计同时测量物体在三个方向上的加速度。可动部件由弹性件支撑,弹性件的变形就表示加速度。可以用光学系统测量这种微小变形。例如利用硅的微机械可以制造很小的惯性传感器。加速度计的输出需要积分两次,得到位置。角速度计利用陀螺原理测量物体的角速度。角速度计的输出需要积分一次,得到姿态角。

  29.混合传感器
  它总是利用一个传感器的优点,去克服另一传感器的缺点。典型的混合传感器由超声和惯性传感器组成。

  30.光学传感器
  光学传感器有各种途经。距离可以由三角关系测量(如立体视觉),或由传递时间测量(如激光雷达),或由光的干涉测量。可能使用各种光源。可能使用被动环境光(如立体视觉),或使用结构光(如激光扫描),或使用脉冲光(如激光雷达)。在被测物体上,可能安装不同的标记。或者把发光的主动标记安在运动的身体上(红外发光二极管,IRED), 或把不发光的被动标记安在运动的身体上。可能使用各种摄像机或检测器。可以使用线性或平面电荷耦合器件(CCD)阵列,或使用位置传感检测器(PSD),或使用光电二极管。

  31.运动接口
  运动接口是一类特殊的位姿传感器,它跟踪测量人体的运动。

  32.CRT类显示
  CRT是多年来在电视机和计算机监视器上广泛应用的阴极射线显示技术

  33.LCD类显示
  LCD是液晶显示技术,以低电压产生彩色图像,但只有很低的图像元密度。

  34.VRD显示
  基于激光微扫描技术的VRD显示,用微型固体激光器扫描视网膜上的彩色图像。

  35.VLSI类显示
  VLSI类显示用硅VLSI芯片技术实现显示特征。

  36.头盔显示
  它安装显示硬件在头盔上或在头带上。

  37.立体眼镜式立体显示
  立体眼镜式立体显示中,场顺序眼镜(液晶光阀眼镜)用于双目分时观看左右图像。

  38.偏振眼镜式立体显示
  偏振眼镜式立体显示中,双目分别观看不同偏振的左右图像。

  39.自动立体显示
  自动立体显示不要求辅助的观看设备(如场顺序或偏振眼镜),不给用户附加惯性约束。观看区域或观看体积的大小可能有所不同,自动立体显示也可由多人观看。

  40.混合的立体显示系统
  混合的立体显示系统称为BOOM。它的显示器安装在六自由度支持结构上。用户以两手抓住显示器,转动显示器改变观看方向,好像它是望远镜。


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