虛擬現(xiàn)實頭盔的工作原理
虛擬現(xiàn)實立體頭盔的原理是將小型二維顯示器所產(chǎn)生的影像藉由光學(xué)系統(tǒng)放大。具體而言,小型顯示器所發(fā)射的光線經(jīng)過凸?fàn)钔哥R使影像因折射產(chǎn)生類似遠方效果。利用此效果將近處物體放大至遠處觀賞而達到所謂的全像視覺(Hologram)。液晶顯示器(早期用小型陰極射線管,最近已有應(yīng)用有機電致發(fā)光顯示器件)的影像通過一個偏心自由曲面透鏡,使影像變成類似大銀幕畫面。由于偏心自由曲面透鏡為一傾斜狀凹面透鏡,因此在光學(xué)上它已不單是透鏡功能,基本上已成為自由面棱鏡。當(dāng)產(chǎn)生的影像進入偏心自由曲面棱鏡面,再全反射至觀視者眼睛對向側(cè)凹面鏡面。側(cè)凹面鏡面涂有一層鏡面涂層,反射同時光線再次被放大反射至偏心自由曲面棱鏡面,并在該面補正光線傾斜,到達觀視者眼睛。
虛擬現(xiàn)實頭盔的使用方法
虛擬現(xiàn)實頭盔并不能單獨使用,或者單獨使用會影響起使用效果,必須配合以下設(shè)備才能保證他的使用效果。
1、配合3D虛擬現(xiàn)實真實場景。
2、配合大屏幕立體現(xiàn)實屏幕。
3、和數(shù)據(jù)反饋手套配合使用。
虛擬現(xiàn)實頭盔的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實立體頭盔的光學(xué)技術(shù)設(shè)計和制造技術(shù)日趨完善,不僅作為個人應(yīng)用顯示器,它還是緊湊型大屏幕投影系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ),可將小型LCD顯示器件的影像透過光學(xué)系統(tǒng)做成全像大屏幕。除了在現(xiàn)代先進軍事電子技術(shù)中得到普遍應(yīng)用成為單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的必備裝備外,還拓展到民用電子技術(shù)中,虛擬現(xiàn)實電子技術(shù)系統(tǒng)首先應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實立體頭盔。
無論是要求在現(xiàn)實世界的視場上同時看到需要的數(shù)據(jù),還是要體驗視覺圖像變化時全身心投入的臨場感,模擬訓(xùn)練、3D游戲、遠程醫(yī)療和手術(shù),或者是利用紅外、顯微鏡、電子顯微鏡來擴展人眼的視覺能力,虛擬現(xiàn)實立體頭盔都得到了應(yīng)用。比如軍事上在車輛、飛機駕駛員以及單兵作戰(zhàn)時的命令傳達、戰(zhàn)場觀察、地形查看、夜視系統(tǒng)顯示、車輛和飛機的炮瞄系統(tǒng)等需要信息顯示的,都可以采用虛擬現(xiàn)實立體頭盔。在CAD/CAM 操作上,HMD使操作者可以遠程查看數(shù)據(jù),比如局部數(shù)據(jù)清單、工程圖紙、產(chǎn)品規(guī)格等。波音公司在采用VR技術(shù)進行波音777飛機設(shè)計時,虛擬現(xiàn)實立體頭盔就得到了應(yīng)用。
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