Ръкавици. Ръкавиците все още не се използват масово във VR поради високата си цена. Най-често за отчитане движението на потребителя се използва технология от вградени еластични световоди и датчици. Когато потребителят свие например пръст от ръката, то в съответния световод намалява светлината, което се регистрира от датчиците и след това се предава на компютъра за обработка. Една от важните функции на ръкавиците е имитирането на съприкосновение с твърд предмет от виртуалната реалност. За осигуряване на такава обратна реакция ръкавиците се оборудват със специални сензорни устройства. Джойстик. Този тип устройства се използват отдавна в различни имитатори и в компютърните игри. В най-простия случай представляват лост, който има няколко степени на свобода. С негова помощ могат да се въвеждат елементарни команди като придвижване напред, назад, наляво, надясно и др. Съвременните джойстици, които се използват във VR са сложни и скъпи устройства. Част от тях поддържат технологията “силова обратна връзка” (Force Feedback). Такъв тип джойстици могат да предават вибрации и съпротивление като по този начин осигуряват по-пълна имитация. Костюм. Оборудването за виртуална реалност, което предоставя най-големи възможности са специалните костюми.
Представлява плътно прилепваща дреха с много на брой магнитни датчици, които отразяват движението на всяка част от човешкото тяло. За получаване на завършено оборудване могат да бъдат добавени HMD и ръкавици. Недостатък на костюмите за VR е, че за да могат да работят датчиците, потребителят непрекъснато да се намира в магнитно поле. Изходни периферни устройства Според научни изследвания човек възприема 80% от информацията за околния свят с помощта на зрението, ето защо визуализацията на изкуствено създадените образи е основна задача при разработването на система за виртуална реалност. Системите за виртуално обкръжение дават възможност на потребителя да възприема тримерно изображение посредством разделяне на изображенията за лявото и дясното око. По начина на представяне на информацията те се делят на стереоскопични очила, бинокли, шлемове за виртуална реалност, 3D дисплеи. Стереоскопични очила. Съществуват три метода за създаване на стереоскопично изображение, като на тези методи съответстват различни типове стерео очила: Очила с цветово разделяне. При този метод изображенията за лявото и дясното око използват различни цветове – червен за дясното и син за лявото. Очилата на потребителя също притежават съответни цветови филтри (червен и син).
Преимущество на този тип очила е ниската цена, а недостатък – промяната в цветовете. Очила с поляризационно разделяне. При този метод двете изображения се разделят по поляризация, след което се проектират върху специален екран. С помощта на поляризационните очила всяко око вижда само едното изображение. Преимущество е ниската цена, а недостатък – промяна на изображението вследствие разсейващите свойства на екрана. Очила със затъмнение. При този метод изображенията за лявото и дясното око се проектират последователно на екрана. Потребителите използват очила със затъмнение, стъклата на които се затъмняват синхронно с извежданите изображения. Предимства на този тип очила е високото качество на получаваните изображения, а недостатък – високата цена.
а) Очила със затъмнение
б) Бинокъл за VR
в) HMD. Изходни устройства за извеждане на изображения Бинокли за VR. Тези устройства извеждат отделни изображения за лявото и дясното око. За целта се използват активни LCD матрици, които се намират пред очите на потребителя и имат ъгъл на обзор 30-60 градуса. Шлемове за виртуална реалност (Head Mounted Display – HMD). Това е първото устройство, използвано във виртуалната реалност. Създадено е през 1965 г. в САЩ. Едва след 20 години е създаден HMD за по-голям кръг потребители. Това е системата “EyePhone” на фирмата VPL. Съвременните HMD имат тегло около 200 g и се състоят от три основни части. Първата от тях е предназначена за възпроизвеждане на обемно изображение. Тя се реализира във вид на два течнокристални дисплея, разположени пред очите на потребителя. Втората част на HMD се състои от стерео слушалки, възпроизвеждащи обемен звук. Третата част представлява тракер, следящ положението на главата на потребителя. Използвайки информацията от сензора за положение, компютърът генерира нови изображения. В резултат потребителят има възможност да се оглежда и разхожда в заобикалящата го виртуална среда. 3D дисплеи. Приличат на стереоскопичните очила, но се поставят върху компютърния монитор. Състоят се от няколко слоя поляризирано стъкло и при тяхното използване изображението изглежда тримерно.
Други технологии, използвани в периферните устройства В настоящия момент с цел подобряване на виртуалните системи към традиционните периферни устройства се добавят нови възможности. По отношение на техниката за осезание могат да бъдат добавени два вида обратна връзка – кинетична (отпор при свиване на ръката) и осезателна (студено-топло, гладкограпаво и т.н.). Електронните ръкавици (и някои мишки) например имат двойна функция – те са устройства за вход и изход на данни. Насоченият звук и разпознаването на говор, са само част от други технологии, които се използват за създаването на изпълнени с възприятия виртуални светове. Съществуват и технологии, свързани с VR, които обединяват виртуални и реални обкръжения и се наричат насложена реалност (Augmented Reality). При тези технологии се използват реален свят с реални обекти и насложени върху тях.
Мултимедийни системи и технологии
виртуални обекти. Така полученото изображение се транслира до потребителя. Той може да извършва манипулации с реалните обекти с помощта на дистанционно управлявани роботи и манипулатори.
Многопотребителски проекционни системи. Многопотребителските системи за създаване на виртуална реалност се създават на основата на голямогабаритни и скъпи прожекционни системи и мощни компютри. Това ги отличава значително от еднопотребителските системи, използващи сравнително евтини компютри и периферни устройства. Съвременните проекционни системи са стереоскопични, което означава, че предават различна информация за лявото и дясното око. В следствие на това потребителят получава усещането, че се намира в тримерен свят. 6.1. Съставни части на многопотребителски проекционни системи Съвременните многопотребителски проекционни системи се състоят от следните основни подсистеми:
Графична подсистема. Включва компютър със съответно програмно осигуряване, генериращ отделни изображения за лявото и дясното око. Проекционна система. Състои се от проектори, екрани и очила, позволяващи на потребителя да вижда обемен образ и осигуряващи ефект на потопяване във виртуалната реалност.
Подсистема за следене. Следи положението на главата или очите на потребителя и осигурява интерактивно взаимодействие с виртуалния свят.
Методи за предаване на стереоизображения Съществуват два основни метода за предаване на стереоизображения: Активна (последователна) схема. При нея се използва последователно проектиране върху екран на изображения за лявото и дясното око. Потребителят трябва да използва специални течнокристални очила, при които последователно и синхронни с изображението се затъмняват стъклата. По този начин всяко око получава предназначеното за него изображение.
Пасивна схема. При тази схема разделянето на изображенията се извършва с помощта на поляризирана светлина. За целта се използват два проектора, снабдени с поляризационни филтри, ориентирани перпендикулярно един на друг. И двете изображения се проектират едновременно на екран. За наблюдаване се използват специални очила с поляризационни филтри, ориентирани паралелно на съответния филтър на проектора. По този начин всяко око получава предназначеното за него изображение. Активните проекционни системи са значително по-скъпи от пасивните, тъй като използват специални висококачествени CRT проектори, стерео очила, система за синхронизация и мощни компютри. При пасивните системи могат да бъдат използвани стандартни проектори, лесни за изработване стерео очила и персонални компютри. За поддържане усещането за пълно потопяване във виртуалната реалност задължително трябва да се използва система за следене положението на главата. Използват се различни принципи: електромагнитни, оптични или ултразвукови, но общото при тях е, че се следи положението на датчици, намиращи се върху очилата на потребителя. С помощта на такива системи за следене сцените се проектират по такъв начин, че да изглеждат правилно от гледна точка на потребителя. При многопотребителски системи може да не се използва система за следене, тъй като е невъзможно отчитане на всички гледни точки.
Примери за многопотребителски проекционни системи. CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) е пример за проекционна система, която е разработена в университета в Чикаго. Тази среда използва техника за проектиране на изображения по стените, тавана и пода на куб с големина на стая. Няколко човека, използвайки стерео очила могат да се разхождат в CAVE. Система, следяща положението на главата на главния потребител подава информация за промяна на изображенията.
а) CAVE б) CRWB 10.2. Многопотребителски проекционни системи 6.3.2. CyberStage Разработена е от Фраунхофер Институт – Германия и представлява проекционна система с размери 3m x 3m x 2,4 m. Тази система проектира активни стерео изображения върху четирите стени. За създаване усещане за обемност потребителите трябва да използват стерео очила със затъмнение. Системата излъчва осемканален звук, а в пода са вградени излъчватели на вибрации. Следящата система отчита ориентацията на очите на потребителя. Движението във виртуалната реалност може да бъде управлявано и посредством джойстик. 6.3.3. Collaborative Responsive Workbench (CRWB) Тази система също е разработена във Фраунхофер Институт – Германия. Представлява активна стереопроекционна система, която се състои от два екрана – хоризонтален и вертикален. Потребителят има възможност да взаимодейства с интерактивната среда, да я променя и да получава информация.
Програмно осигуряване за създаване на Виртуална реалност. WorldToolKit 10 WorldToolKit на фирмата Sense8 представлява многоплатформена система за моделиране и създаване на приложения за виртуална реалност. Програмата може да работи на платформите на Silicon Graphics, Sun, HP, DEC, Intel и WorldToolKit поддържа голям набор от входно-изходни устройства (шлемове, тракери, 3D мишки и др.). Процедурите, които са написани с използване на библиотеките на програмата могат да бъдат обединявани с вече съществуващ C код (драйвери на устройства, различни конвертори и др.). При своята работа програмата не изисква специални графични ускорители. Обектно ориентираната библиотека на WorldToolKit е написана на езика C и съдържа 20 класа с повече от 1000 функции, позволяващи създаването на виртуални светове и добавяне на интерактивност в тях.
Сходни статии:
- Системи за труда и информационни технологии в бизнеса Намиране и заплащане на труда в изчислителните звена. Главното средство за повишаване на ефективността от производственостопанската дейност е правилната организация на работната заплата. Заплащането на труда се осъществява по следния начин: Система за заплащане на труда според отработеното – заплащането...
- Програмно осигуряване на CAD/CAM системи Програмното осигуряване може да се представи в четири части: базово програмно осигуряване, чиято основна компановка е операционната система; графично програмно осигуряване; база данни и системи за тяхното управление; Приложно програмно осигуряване При Програмно осигуряване на CAD/CAM системата могат да се...
- Мениджърски информационни системи МИС работят с предварително ясно определени информационни потоци, прилагат сравнително елементарни из4ислителни процедури за обобщаване на информацията, използвана от мениджърите на тактическо ниво за целите на контрол, мониторинг, планиране и организиране на дейностите във фирмата. Екзекутивни и стратегически информационни системи...
- Разпределени и мрежови операционни системи Мрежови операционни системи Към класа на слабо свързаните системи могат да се отнесат мрежовите операционни системи. Те осигуряват среда, посредством която потребител от своя локален PC може да получи достъп до ресурсите на всеки друг отдалечен PC на мрежата. За...
- Поддържащи услуги в агентните системи В стандартизираните модели на FIPA са дефинирани две групи поддържащи услуги за агентните системи: за управление и за трансфер на съобщения. Основната роля на услугите за управление е установяване на мястото, където агентът е регистриран, услугите, които предлага, ограничения на...
- Анализ на сложни системи за управление на ниво производствено предприятие Характерни особености на автоматизирани системи за управление на технологичните процеси (АСУТП): обектите на управлението са неодушевени, технологични процеси; критериите на управление са от технологично естество, насочени към възможно по – добро реализиране на технологичния процес от гледна точка на технологията;...
