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苏黎世理工大学研发可触虚拟现实系统

时间:2010-08-21 10:39:25 来源:中视典数字科技

    近日苏黎世联邦理工学院计算机视觉实验室的研究人员们发明了一项可以模仿真实物体生成虚拟复制品的技术。所生成的虚拟复制品可以被触摸到,并可以通过网络发送到任何地方。通过这种带有触觉的感应技术,使用者可以继续探究虚拟现实技术的更深层次应用。

    送朋友一份虚拟的生日礼物或以瞬间速度送一个产品的试用装到美国客户的手里,这听起来像是科幻小说,但计算机视觉实验室的研究人员们让这些成为可能,这要得益于新技术的帮助。科研人员们的第一步是将虚拟现实物体传送给相距遥远的人,并让虚拟现实物体不仅可以看到,还可以感觉到并移动它。下面我们就从几个显著特点来介绍可碰触虚拟现实技术。

    多感觉的统一

    实验表明,更多的感觉被刺激后,就会让人有更深层次的虚拟现实浸入感觉。近几年,随着力反馈系统的技术发展,以及视觉与听觉刺激体验在虚拟现实技术中变的越来越真实,但可触摸的虚拟现实技术发展却显得相对滞后。欧盟的“完全浸入”计划,让苏黎世理工大学也参与进来,该校正在研究力反馈系统。哈德教授正在同计算机视觉实验室中其余的科学家一起致力于研发人与虚拟现实物体之间可触摸技术。

    实时的3D影像生成

    科研人员发明了一种技术可以让视觉与力反馈系统捆绑。当一个3D扫描设备记录下一个物体的影像,例如捕获一个青蛙玩具,使用者可以通过力反馈系统感知该物体。传感手臂可以移动到任何方向并且配有作用力、加速度、滑动传感器,这设备些用来搜集形状与固体的信息。将原件物体扫描后得到的信息在运算公式的帮助下被计算机严格的测量与计算,最终生成玩具青蛙的虚拟现实复制品。

    视觉与触觉的结合

    虚拟现实复制品可以通过网络被传送给任何你想送到的人,并让他们能看到与触摸到虚拟青蛙。这一切是通过下面的设备完成的:用来可以投影物体的数据护目镜,带有小马达的传感棒,一个电脑运算程序处理看到的虚拟物体与传感棒的融合,并给传感棒上的马达发出信号。通过电阻的反应刺激可以让使用者感受到物体的运动。使用者感觉摸到了玩具青蛙,但从外部看来他只是在触摸空气。

    为了强化现实,这个虚拟青蛙可以被放置在真实的环境中,例如让青蛙坐在观看者视野前的桌子上。研究人员已经可以将真实的物体与虚拟现实生成的环境叠加到一起,这就是增强现实。在更早之前,他们发明过一个增强现实的乒乓球游戏,参加者只需要动一下手中存在的乒乓球拍就可以比赛了。“这个游戏很接近真实的现实”哈德教授说。

未来技术

    鉴于早期的所尝试的模仿虚拟物体实验大多数都基于假设,而苏黎世理工大学的研究人员所发明的方法都基于庞大的数字与测量。“我们的所取得的成果可以看作是一张延伸的图片。”哈德教授解释说,该技术最大优点是可以虚拟出很多复杂的物体。

    到目前为止,虚拟现实技术也只能去触摸一个虚拟物体,而不能去抓取它。为了达到这点,特殊的力反馈手套应运而生,通过这个设备,使用者就不仅能看到也能真实触摸到虚拟现实物品。苏黎世理工学院的专家们正在研发这套装置。哈德教授乐观地相信在二十年后这项技术将会同今天的互联网技术一样普及。

    瞬间传送器让你即刻参加会议

    在下一个欧盟项目中,“光束传送”让人联想起星际飞船,科学家们正在尝试。他们正在研究一种电子传输方法可以瞬间移送人们去任何地方。“从实际角度,当然可以实现。”哈德教授向我们保证。通过这个系统可以让人们参加会议而不用真的动身,这将节省时间和差旅成本。与此同时,参加者将在视频会议中将更贴近地沟通。“这个技术将让相距遥远的人可以近在咫尺地交谈”哈德教授兴奋地说。

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