数据手套( Data glove),如图A1-4所示。 图A1-4:数据手套 数据手套的机理主要依靠纤细的光导纤维和光线的直线传播特性。它选用非常适合于屈 伸的材料制成。对每一个指头都有一根光纤从手腕出发,经指尖绕回再到手腕处的光纤;一 端装有光信号源(LED),另一端装有测量光通量的光传感器件。在指关节处光纤表面切 有微小的豁口,当手指弯曲时豁口裂开有光通量漏掉。当人带上手套后手指伸直时,由于光 线的直线传播几乎能获得100%的输出光量,一旦手指弯曲则光量随弯曲程度而衰减。这种 光量的变化,在控制器里由模/数变换器(A/D)转换成数字量,向主计算机传送,并进行计 算、解释 目前,数据手套暂时只能输入手势语言信息,当人情不自禁地去“触摸”或抓放一个物 体时,数据手套便可以把这些手势信息转入(反馈)到虚拟环境产生器中。当然,为了反映 手在“抓摸”时的用力情况,还应有压力反馈,这个问题目前正在解决 3)视觉子系统 视觉是人类用以接收信息的主要器官。目前,VR技术中最重要的一项技术是大视场双 眼体视显示技术 人类的视觉,是一个具有双眼坐标定位功能自然序列:人的两只眼睛同时看到周围世界 的同一个窗口,但由于两眼位置上的差别,在视网膜上各自生成略有差别的图像,这两 个图像通过大脑,被综合成一个含有景物深度的立体图像。VR体视显示技术用以下两种方 案解决这一问题:一种是用两套主机分别计算并驱动对应左右眼的两个显示器;另一种是用 套主机分时地为左右两眼产生相应的图像。 光二极管矩阵 液晶显示器 大视场光学系统 图A1-5:一种头盔式显示器及其分解图 目前,VR显示装置的主流是头盔式显示器。图A1-5为头盔式显示器原理的分解图。当 然,最重要的还是要能在显示屏上产生清晰、逼真的图像。 4)听觉子系统 通常听觉系统也安装在头盔显示器上。听觉子系统主要由声音合成、3D声音定域和语 音识别组成,以给虚拟环境中的用户一个真实的声音环境 (1)声音合成 尽管听觉系统以比视觉系统低得多的频带宽度工作,但人的听觉系统很善于在众多的声 音中挑取特定的声音,作为对视觉摄取信息的补充。因此,在VR系统中加入声音合成装置 是十分必要的。当视觉系统处理某一事件时,听觉系统同时在后台工作 (2)3D声音定域 为造成逼真的声音环境,就要使参与者能通过两耳因位置不同,所接受的声波的时差等, 分辨出声源与自己的相对位置:即使参与者在头部运动时,也能感觉这种声音保持在原处不 变。为了达到这种效果,声音定域系统必须考虑参与者两个“耳廓”的高频滤波特性。参与 者头部的方向对于正确地空间化声音信号是很重要的。因此,虚拟环境产生器要为声音定域数据手套（Data Glove），如图 A1-4 所示。 图 A1-4：数据手套 数据手套的机理主要依靠纤细的光导纤维和光线的直线传播特性。它选用非常适合于屈 伸的材料制成。对每一个指头都有一根光纤从手腕出发，经指尖绕回再到手腕处的光纤；一 端装有光信号源（LED），另一端装有测量光通量的光传感器件。在指关节处光纤表面切 有微小的豁口，当手指弯曲时豁口裂开有光通量漏掉。当人带上手套后手指伸直时，由于光 线的直线传播几乎能获得 100％的输出光量，一旦手指弯曲则光量随弯曲程度而衰减。这种 光量的变化，在控制器里由模/数变换器（A/D）转换成数字量，向主计算机传送，并进行计 算、解释。 目前，数据手套暂时只能输入手势语言信息，当人情不自禁地去“触摸”或抓放一个物 体时，数据手套便可以把这些手势信息转入（反馈）到虚拟环境产生器中。当然，为了反映 手在“抓摸”时的用力情况，还应有压力反馈，这个问题目前正在解决。 3）视觉子系统 视觉是人类用以接收信息的主要器官。目前，VR 技术中最重要的一项技术是大视场双 眼体视显示技术。 人类的视觉，是一个具有双眼坐标定位功能自然序列：人的两只眼睛同时看到周围世界 的同一个窗口，但由于两眼位置上的差别，在视网膜上各自生成略有差别的图像，这两 个图像通过大脑，被综合成一个含有景物深度的立体图像。VR 体视显示技术用以下两种方 案解决这一问题：一种是用两套主机分别计算并驱动对应左右眼的两个显示器；另一种是用 一套主机分时地为左右两眼产生相应的图像。 图 A1-5：一种头盔式显示器及其分解图 目前，VR 显示装置的主流是头盔式显示器。图 A1-5 为头盔式显示器原理的分解图。当 然，最重要的还是要能在显示屏上产生清晰、逼真的图像。 4）听觉子系统 通常听觉系统也安装在头盔显示器上。听觉子系统主要由声音合成、3D 声音定域和语 音识别组成，以给虚拟环境中的用户一个真实的声音环境。 （l）声音合成 尽管听觉系统以比视觉系统低得多的频带宽度工作，但人的听觉系统很善于在众多的声 音中挑取特定的声音，作为对视觉摄取信息的补充。因此，在 VR 系统中加入声音合成装置 是十分必要的。当视觉系统处理某一事件时，听觉系统同时在后台工作。 （2）3D 声音定域 为造成逼真的声音环境，就要使参与者能通过两耳因位置不同，所接受的声波的时差等， 分辨出声源与自己的相对位置；即使参与者在头部运动时，也能感觉这种声音保持在原处不 变。为了达到这种效果，声音定域系统必须考虑参与者两个“耳廓”的高频滤波特性。参与 者头部的方向对于正确地空间化声音信号是很重要的。因此，虚拟环境产生器要为声音定域