A. 虛擬模擬實訓設備有哪些
虛擬模擬實訓設備有以下這些的呢:
1、金工實訓虛擬模擬系統
金工實訓虛擬模擬系統主要包括:VR黑板套裝、VR機房系統、桌面全息立體交互套裝、AR全息圖板、工程訓練AR圖冊、VR頭盔互動實訓平台以及全工種虛擬模擬實訓軟體、VR教學資源快速開發平台等,能夠完成金工實習項目的虛擬教學實訓。
2、海洋裝備虛擬模擬系統
海洋裝備虛擬模擬系統包括:藍鯨一號VR教學系統、深水半潛式鑽井平台虛擬模擬教學系統、360度全息影像。
3、虛擬焊接模擬系統
虛擬焊接模擬系統包括:手工電弧焊模擬訓練、CO2氣體保護焊模擬訓練和氬弧焊模擬訓練。焊接虛擬模擬配備有2台WM-WS/D型雙工位焊接虛擬模擬訓練設備。
虛擬模擬系統包含金工實訓虛擬模擬系統、海洋裝備虛擬模擬系統、虛擬焊接模擬系統。
虛擬模擬實訓教學具有交互性、多樣性、個別性、靈活性、重復性等特點,加大了知識的傳授量,有利於學生創新思維和創新技能的培養,提高學生在實訓中的動手能力,同時還可以解決高檔設備儀器缺乏,實訓室管理困難等問題。
B. iPhone7plus關了觸感反饋還是有震動感,下拉通知還是有震動
因該是設置的問題,試著重啟一下手機,然後重新設置觸感反饋。
1、進入-設置-聲音與觸感,如圖所示。
1、觸覺反饋技術(Haptic or Tactile Feedbacks)能通過作用力、振動等一系列動作為使用者再現觸感。這一力學刺激可被應用於計算機模擬中的虛擬場景或者虛擬對象的輔助創建和控旁枝制,以及加強對於機械和設備的遠程操控。應用觸覺反饋技術的設備可能包含測量外在壓力的觸覺感測器。
2、而與這兩類輸入對應的技術則五花八門,跨越的技術領域特別廣泛。這也要求Haptics研究者需要了解許多領域的知識。以振動反饋為例,不但要從電子工程和機械學角度知道如何最有效地利用電能、設計原件結構,還需從心理學角度了解人體對哪些頻率的振動最為敏感。不過,這也是從事Haptics領域研究的樂趣之一——尤其是對興趣廣泛的研究者來說。
C. taptic engine是什麼
Taptic Engine是蘋果的觸覺反饋技術。其中Taptic演變自Haptic,即觸覺。
Taptic Engine目前已經應用在蘋果全線設備中。它讓Apple Watch震動時有手腕被人拍了一下的感覺。讓MacBook觸摸板有以假亂真的觸感(Force Touch)。
而在iPhone上,除了實現了3D Touch讓屏幕多了一維交互外,還實現了虛擬Home鍵冊談的反饋效果,甚至還提供了一套Taptic API供開發者實現自己的震動反饋。
Taptic Engine原理
Taptic Engine技術能夠准確再現點擊、觸碰以及其他觸覺效果,有效地創建了一種引人關注的用戶體驗。相信不少入手iPhone 6s的朋友在使用過程中能夠感受到Taptic Engine在振動上與以前的iPhone產品有所不同。
早在Apple Watch中,Taptic Engine是設備弊仿通知系統的中繼,強化聲音提醒,給用戶帶來一個豐富的感官體驗州卜碰。
D. HAZX是什麼意思
HaptX手套是世界上第一款工業級的觸覺可穿戴設備,也是唯一一款能提供高保真觸覺反饋的手套
E. 求教現今市場上存在的感應設備有哪些類型
按技術分類 超聲波感測器 - 溫度感測器 - 濕度感測器 - 氣體感測器 - 氣體報警器 - 壓力感測器 - 加速度感測器 - 紫外線感測器 - 磁敏感測器 - 磁阻感測器 - 圖像感測器 - 電量感測器 - 位移感測器 感應器 按應用分類 壓力感測器 - 溫濕度感測器 - 溫度感測器 - 流量感測器 - 液位感測器 - 超聲波感測器 - 浸水感測器 - 照度感測器 - 差壓變送器 - 加速度感測器 - 位移感測器 - 稱重感測器 電子式感測器 IR紅外線近接/測距 循線循跡 Sensor 超音波距離檢測 雷射區域距離測量儀 室內定位系統 碰撞 Sensor 緊急/保護 帶狀開關 可撓曲 Sensor 壓力感測器 溫濕度 Sensor 表面溫度量測器 數位電子羅盤(方向) GPS衛星定位模組 計數&PWM產生器 陀螺儀與加速度計 傾斜儀與定向計 Piezo壓電震動sensor RFID Reader模組 PIR物體移動檢知 TSL230 光 To 頻率 Hall Effect sensor(霍爾效應感測器) 氣體偵測器 編輯本段個別介紹溫度感測器 溫度感測器一般是將溫度轉化為電子數據的電子元件。 使用電阻隨溫度變化的導電體製作的溫度感測器。最常用的是使用鉑,在0°C時電阻為100歐姆的元件(Pt100) 半導體溫度感測器一般集成有放大和調整電路 晶體振盪器的振盪頻率隨溫度變化因此可以非常精確地測量溫度 使用熱電效應測量溫度的熱電偶 焦電性物質的表面電荷密度隨溫度變化而變化,因此其表面電荷強度可以用來測量溫度 壓力感測器 壓力感測器是用於測量液體與氣體的壓強的感測器。與其他感測器類似,壓力感測器工作時將壓力轉換為電信號輸出。 壓力感測器 壓力感測器在很多監測與控制應用中得到廣泛的使用。除了直接的壓力測量,壓力感測器同時也可用於間接測量其他量,如液體/氣體的流量,速度,水面高度或者海拔。 壓力感測器在使用的技術,設計,性能表現,工作適應條件與價格上有很大的差異。保守估計,全世界有50種以上技術的壓力感測器和至少300家企業生產壓力感測器。 同時,也有一類的壓力感測器設計用於動態測量高速變化的壓強。示例的應用有引擎氣缸的燃燒壓力或者渦輪發動機中氣體的壓強監測。這樣的感測器一般以壓電材料製造,例如石英。 一些壓力感測器,例如應用於交通執行照相機中的,則以二進制方式運行,也就是,當壓力達到某數值,則感測器控制接通或斷開電路,這類型的壓力感測器也被稱作壓力開關。 圖像感測器 圖像感測器是一種能將可視圖像轉化為電子信號的設備,主要應用於數碼照相機與其它成像設備中。一般由一組CCD或CMOS感測器(如有源像素感測器)組成。 圖像感測器 彩色圖像感測器,按其對色彩的分辨方式可分成以下幾大類: 貝葉(Bayer)感測器,一種廉價也最常見的圖像感測器,使用貝葉濾波器使得不同的像素點只對紅、藍、綠三原色光中的一種感光,這些像素點交織在一起,然後通過demosaicing內插來恢復原始圖像。 Foveon X3 感測器,用於某些Sigma及寶麗來數碼照相機。它的每一像素點都有三重感測器,可以對所有顏色感光。 3CCD 感測器,如某些松下數碼照相機,通過雙色棱鏡分光,並採用3塊獨立的CCD感測器,一般認為圖像還原質量最好但價格比較昂貴。 霍爾效應感測器 霍爾效應感測器也稱霍爾感測器,是一個換能器,將變化的磁場轉化為輸出電壓的變化。霍爾感測器首先是用來測磁場的,此外還可以被用來測量產生和影響磁場的物理量,例如,被用於接近開關[2],霍爾乘法器,位置測量,轉速測量,和電流測量設備。 其最簡單的形式是,感測器作為一個模擬換能器,直接返回一個電壓。在已知磁場下,其距霍爾盤的距離是可以被設定的。使用多組感測器,磁鐵的相關位置可被推斷出。 霍爾效應感測器 通過導體的電流會產生一個隨電流變化的磁場,並且霍爾效應感測器可以在不幹擾電流情況下而測量電流。典型的為,將其和繞組磁芯或在被測導體旁的永磁體合成一體。 通常,霍爾效應感測器和電路相連,從而允許設備以數字(開/關)模式操作,在這種情況下可以被稱為開關[5]。工業中常見的設備,例如氣缸,也被用於日常設備中;如一些列印機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時,也被應用於鍵盤中。 霍爾效應感測器通常被用於計量車輪和軸的速度,例如在內燃機點火定時(正時)或轉速表上。其在無刷直流電動機的使用,用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子,帶有兩個等距的磁鐵,感測器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值。此設置通常被用來校準磁碟驅動的速率。 編輯本段系統分類傾角感應器 傾角感應器在軍事、航天航空、工業自動化、工程機械、鐵路機車、消費電子、海洋船舶等領域得到廣泛運用。輝格公司為國內用戶提供全球最全面、最專業的產品方案和服務。提供超過500種規格的伺服型、電解質型、電容型、電感型、光纖型等原理的傾角感應器。 加速度感應器(線和角加速度) 分低頻高精度力平衡伺服型、低頻低成本熱對流型和中高頻電容式加速度位移感應器。總頻響范圍從DC至3000Hz。應用領域包括汽車運動控制、汽車測試、家電、游戲產品、辦公自動化、GPS、PDA、手機、震動檢測、建築儀器以及實驗設備等。 紅外溫度感應器 廣泛應用於家用電器(微波爐、空調、油煙機、吹風機、烤麵包機、電磁爐、炒鍋、暖風機等)、醫用/家用體溫計、辦公自動化、攜帶型非接觸紅外溫度感應器、工業現場溫度測量儀器以及電力自動化等。不僅能提供感應器、模塊或完整的測溫儀器,還能根據用戶需要提供包括光學透鏡、ASIC、演算法等一攬子解決方案。 編輯本段應用領域 感應器的應用感應器的應用領域涉及機械製造、工業過程式控制制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。 ① 專用設備 專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。目前醫療領域是感應器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求感應器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。 ② 工業自動化 工業領域應用的感應器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變數(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位感應器發展迅速。 ③ 通信電子產品 手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給感應器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了感應器在該領域的應用比例。此外,應用於集團電話和無繩電話的超聲波感應器、用於磁存儲介質的磁場感應器等都將出現強勢增長。 ⑤ 汽車工業 現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在於採用壓力感應器的數量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百隻感應器,而豪華轎車上的感應器數量可多達二百餘只,種類通常達30餘種,多則達百種。 編輯本段原理結構 在一段特製的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片並組成變橋,即為基礎扭矩感應器;在軸上固定著: (1)能源環形變壓器的次級線圈, (2)信號環形變壓器初級線圈, (3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。 在感應器的外殼上固定著: (1)激磁電路, (2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入), (3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出), (4)信號處理電路 感應器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源感應器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源。 無源感應器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,感應器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其「對象」可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化後可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然後將此電信號分離出來,送入感應器系統加以評測或標示。 編輯本段工作過程 向感應器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振盪器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由於該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之感應器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。 編輯本段發展過程 自動控制系統能夠按照人的設計,在人不參與的情況下完成一定的任務。其關鍵就在於反饋的引入,反饋實際上是把系統的輸出或者狀態,加到系統的輸入端與系統的輸入共同作用於系統。系統的輸出狀態實際上是各種物理量,他們有的是電壓,有的是流量、速度等。這些量往往與系統的輸入量性質不同,並且取值的范圍也不一樣。所以不能與輸入直接合並使用,需要測量並轉化。感應器正是起這個作用,它就像是控制系統的眼睛和皮膚,感知控制系統中的各種變化,配合系統的其他部分共同完成控制任務。 人類為了從外界獲得信息,必須藉助於感覺器官。但是人的感覺器官並不是萬能的,要想獲得更為豐富的信息,進一步研究自然現象和製造勞動工具,人的感官顯得很是不夠了。作為一種代替人的感官的工具,感應器的歷史比近代科學的出現還要古老。天平作為測重的工具在古埃及就開始使用了,一直沿用到現在。利用液體膨脹特性的溫度測量在十六世紀就已經出現。以電學的基本原理為基礎的感應器是在近代電磁學發展的基礎上產生的,但是隨著真空管和半導體等有源元件的可靠性的提高,這種類型的感應器得到了飛速發展,現在談到感應器大都指有電信號輸出的裝置等
F. 蘋果xr的Haptic touch怎樣開啟
Haptic Touch不需要銷旦開啟,可以直接使用。
在2018年9月的蘋果發布會上,蘋果官方宣布 iPhone XR 將使用觸覺反饋(Haptic Touch )技術替代 3D Touch。觸覺反饋知斗配技術以按壓時間作為判斷基準,主要以軟體優化實現,而搭指 3D Touch 則是以按壓力度為判斷基準,通過硬體實現。
觸覺反饋並不是一個系功能,只是一個通過軟體演算法結合觸感引擎而模擬出的功能,蘋果對於一些硬體上不支持 3D Touch 的設備可能將通過同樣的方式實現二級菜單。
(6)觸覺反饋設備有哪些擴展閱讀:
iPhone XR 的Haptic Touch 僅能用在於鎖定畫面的「手電筒」及「相機」按鈕、控制中心的控制選項及鍵盤的游標控制。
基本上Haptic Touch 使用方式就是「長按」,在控制中心的控制選項中用起來就跟iPhone 6 以下的機型搭配iOS 12 系統一樣的使用方式,在選項上直接長按就可以開啟選單了。
比較不同的是iPhone XR 在長按後會有Taptic Engine 的觸覺回饋,iPhone 6 以下機型因為沒有Taptic Engine 所以會直接打開選單而沒有震動觸覺回饋。
參考資料:中關村在線-leap haptics取代3D Touch
G. 觸摸屏的6大種類及4種技術
隨著觸控顯示技術的不斷發展,給人們帶來了便捷的操作方式、良好的視覺效果,卻忽略觸摸操作時給用戶一個觸覺反饋。
觸摸屏是一種定位設備,用戶可以直接用手指像計算機輸入坐標信息,與滑鼠、鍵盤一樣,也是一種輸入設備。觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空搭嫌叢間、易於交流等許多優點。
利用這種技術,只要用手指輕輕地觸摸計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作,從而使人機交互更為直接,這種技術極大地方便了那些不懂電腦操作的用戶。現已被廣泛應用於工業、醫療、通信領域的控制、信息查詢及其他方面。
觸摸屏種類
1. 電阻式觸摸屏
模擬電阻式屏
模擬電阻式觸摸屏就是我們通常所說的"電阻屏",是利用壓力感應進行控制的一種觸摸屏。
它採用兩層鍍有導電功能的ITO塑料膜,兩片ITO設有微粒支點,使屏幕在未被壓按時兩層ITO間有一定的空隙,處於未導電的狀態。
當操作者以指尖或筆尖壓按屏幕時,壓力將使膜內凹,因變形而使ITO層接觸導電,再通過偵測X軸、Y軸電壓變化換算出對應的壓力點,完成整個屏幕的觸控處理機制。
目前, 模擬電阻式觸摸屏有4線、5線、6線與8線等多種類型 。線數越多,代表可偵測的精密度越高,但成本也會相對提高。
另外,電阻屏不支持多點觸控、功耗大、壽命較短、同時長期使用會帶來檢測點漂移,需要校準。但是電阻屏結構簡單、成本較低,在電容式觸摸屏成熟以前,一度占據大部分觸摸屏市場。
數字式電阻屏
數字式電阻屏的基本原理與模擬式的相似,與模擬式電阻屏在玻璃基板上均勻塗布ITO層不同,數字式電阻屏只是利用帶有ITO條紋的基板。其中,上下基板的ITO條紋相互垂直。
數字式電阻屏更加類似於一個簡單的開關,因此通常被當做一個薄膜開關來使用。數字式電阻屏可以實現多點觸控。
2. 電容式觸摸屏
表面電容式
表面電容式觸摸屏是通過電場感應方式感測屏幕表面的觸摸行為。它的面板是一片塗布均勻的ITO層,面板的四個角各有一條出線與控制器相連接,工作時觸摸屏的表面產生一個均勻的電場。
表面電容式觸摸屏的特點是使用壽命長、透光率高,但是解析度低、不支持多點觸控。
目前,主要應用於大尺寸戶外觸摸屏,如公共信息平台、公共服務平台等產品上。
投射式電容屏
投射電容式觸摸屏利用的是觸摸屏電極發射出的靜電場線進行感應。 投射電容感測技術可分為兩種:自我電容和交互電容 。
自我電容又稱絕對電容,它把被感覺的物體作為電容的另一個極板,該物體在感測電極和被感測電極之間感應出電荷,通過檢測該耦合電容的變化來確定位置。但是如果是單點觸摸,通過電容變化,在X軸和Y軸方向所確定的坐標只有一組,組合出的坐標也是唯一的。如果在觸摸屏上有兩點觸摸並且這兩點不在同一X方向或者同一Y方向,在X和Y方向分別有兩個坐標投影,則組合出4個坐標。顯然,只有兩個坐標是真實的,另外兩個就是俗稱的"鬼點"。因此, 自我電知櫻容屏無法實現真正的多點觸摸 。
交互電容又叫做跨越電容,它是通過相鄰電極的耦合產生的電容,當被感覺物體靠近從一個電極到另一個電極的電場線時,交互電容的改變會被感覺到。當橫向的電極依次發出激勵信號時,縱向的所有電極便同時接收信號,這樣可以得到所有橫向和縱向電極交匯點的電容值大小,即整個觸摸屏的二維平面的電容大小。當人體手指接近時,會導致局部電容量減少,根據觸摸屏二維電容變化量數據,可以計算出每一個者租觸摸點的坐標,因此屏上即使有多個觸摸點,也能計算出每個觸摸點的真實坐標。
在上述兩種類型的投射電容式感測器中,感測電容可以按照一定方法進行設計,以便在任何給定時間內都可以探測到手指的觸摸,該觸摸並不局限於一根手指,也可以是多根手指。
2007年以來蘋果公司iPhone、iPad系列產品取得巨大成功,投射式電容屏開始了噴井式的發展,迅速取代電阻式觸摸屏,成為現在市場的主流觸控技術。
3. 紅外線式觸摸屏
紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的觸摸。
紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外線發射管和紅外接收管,一一對應成橫豎交叉的紅外矩陣。用戶在觸摸屏幕時,手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線。據此,可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。
紅外線式觸摸屏具有透光率高、不受電流、電壓和靜電的干擾、觸控穩定性高等優點。但紅外觸摸屏會受環境光線的變化、會受到遙控器、高溫物體、白熾燈等紅外源的影響,而降低它的准確度。
早期紅外觸摸屏出現於1992年,解析度只有32×32,易受環境干擾而誤動作,且要求在一定的遮光環境中使用。
經過20年的發展,目前先進的紅外線式觸摸屏在正常工作環境下壽命大於7年,在跟蹤手指移動軌跡的時候,精度、平滑度和跟蹤速度都可以滿足要求,用戶的書寫可以十分流暢地轉換成圖像軌跡,完全支持手寫識別輸入。
紅外式觸摸屏主要應用於無紅外線和強光干擾的各類公共場所、辦公室以及要求不是非常精密的工業控制場所。
4. 聲波式觸摸屏
表面聲波式觸摸屏
表面聲波式觸摸屏是通過聲波來定位的觸控技術。
在觸摸屏的四角,分別粘貼了X方向和Y方向的發射和接收聲波的感測器,四周則刻有45°的反射條紋。當手指觸摸屏幕時,手指吸收了一部分聲波能量,而控制器則偵測到接收信號在某一時刻上的衰減,由此可計算出觸摸點的位置。
表面聲波技術非常穩定,精度非常高,除了一般觸摸屏都能響應的X和Y坐標外,還響應其獨有的第三軸Z軸坐標,也就是壓力軸響應。
在所有類型的觸摸屏中,只有表面聲波觸摸屏具有感知觸摸壓力的性能。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響,清晰度較高、透光率好、高度耐久、抗刮傷性良好、反應靈敏、壽命長,能保持清晰透亮的圖像質量,沒有漂移,只需安裝時一次校正,抗暴力性能好,最適合公共信息查詢及辦公室、機關單位及環境比較清潔的公共場所使用。
彎曲聲波式觸摸屏
彎曲聲波式觸摸屏是基於聲音脈沖識別的技術。
當物體觸碰到觸摸屏表面時,感測器將會探測聲波的頻率,通過將該頻率與預先存儲在晶元內的標准頻率對比,確定觸摸點的位置。
表面式觸摸屏的聲波沿著基板表面傳播,而彎曲式的聲波在基板內部傳播,所以彎曲式的抗環境干擾性能優於表面式。目前彎曲式觸摸屏一般用於5寸以上的信息亭、金融設備和販賣機等。
5. 光學成像式觸摸屏
光學成像式觸摸屏是一種利用光來定位的觸控技術,在屏幕的四角分別設置發光源和光線捕捉感應器,當物體觸碰到觸摸屏表面,光線發生變化,觸控IC模塊分析光線感應器的變化確定觸控的位置。
光學成像式觸摸屏耐久性高,適合在復雜的環境下使用,並且支持多點觸控,但是容易受到環境光線、灰塵、昆蟲等的影響發生誤識別。
6. 電磁感應式觸摸屏
電磁感應式觸摸屏的感應器設置在顯示屏之後,感應器在顯示器表面產生一個電磁區域,電子筆觸碰到顯示器表面時,感應器可以通過計算電磁的改變來確定觸控點的位置。
相比於其他觸摸屏技術,電磁感應式觸摸屏的精確度和解析度是最高的,耗電量低,更加輕薄,特別適合在戰爭環境和建築環境下使用,目前該技術主要應用在美國軍方。
其他觸摸屏技術目前市場上除了上述觸控技術外,還有壓力感應式、數字聲波導向式、振盪指針式等多種觸控技術,一般用於特殊用途。
觸摸屏技術
1. 內嵌式觸摸屏結構
目前,觸摸屏基本都是採用外掛式的結構,這種結構的顯示模塊和觸控模塊是兩個相對獨立的器件,然後通過後端貼合工藝將兩個器件整合,但是這種相對獨立的外掛式構造會影響產品的厚度,不符合觸控顯示類產品日益輕薄化的發展趨勢。
由此,產生了內嵌式觸摸屏的概念,內嵌式結構將觸控模塊嵌入顯示模塊內,使兩個模塊合為一體,而不再是兩個相對獨立的器件。
相比於傳統的外掛式結構,內嵌式結構的優點在於:
· 僅需2層ITO玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加輕薄
· 不需要觸摸屏模組與TFT模組的後端貼合,提高良品率
· 觸摸屏組與TFT模組同時生產,減少了模組的運輸費用
此外,內嵌式觸摸屏又可分為兩種:In-cell技術和On-cell技術。
In-cell技術
兩種技術的定義略有差別,但是原則類似,都是將觸摸屏內嵌於液晶模組之中。In-cell技術把觸摸屏整合在彩色濾光片下方,由於是將觸摸感測器置於液晶面板內部,占據了一部分顯示區域,所以犧牲了部分顯示效果,而且還使工藝變得復雜,高良率難以實現。
On-cell技術
On-cell技術是在彩色濾光片上整合觸摸屏,不是在液晶面板內部嵌入觸摸感測器,只需在彩色濾光片底板與偏光板之間形成簡單的透明電極即可,降低了技術難度。On-cell的主要挑戰是顯示器耦合到感測層的雜訊數量,觸控屏幕元件必須運用精密的演演算法來處理這種雜訊。On-cell技術提供將觸摸屏整合到顯示器的所有好處,例如使觸控面板更加輕薄與大幅降低成本等優點,但整體系統成本降低的幅度仍然遠遠不及Incell技術。
內嵌式的概念最先由TMD在2003年提出,隨後Sharp、Samsung、AUO、LG等公司相繼提出此概念,並相繼公布了一些研究成果,但是由於技術問題,都沒有能夠實現商業化。
內嵌式觸摸屏已經有近10年的發展時間,目前距實現商業化仍有一定的距離,但是內嵌式觸摸屏代表作未來觸摸屏的發展方向,積極儲備內嵌式技術的廠家會在今後的市場競爭中處於相對有利的位置。
2. 多點觸控技術
2007年,蘋果公司通過投射式電容技術實現的多點觸控功能,該功能提供了前所未有的用戶體驗,體現了與當時其他觸控技術的不同,使多點觸控技術成為市場的潮流。
目前多點觸控技術已經從開始的僅可以實現兩指縮放、三指滾動以及四指撥移,發展到能夠支持5點以上的觸控識別和多重輸入方式等,今後多點觸控技術將向實現更細致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向發展。
3. 混合式觸控技術
目前,雖然觸控技術類型眾多,但每種技術都各有利弊,沒有一種技術是完美的。近年來有人開始提出混合式觸控技術的概念,即在一塊觸控面上採用兩種或者兩種以上的觸控識別技術,達到多種觸控技術之間實現優劣互補的目的。
目前,已經研發出基於電容式和電阻式的混合式觸摸屏,該觸摸屏可以通過手寫筆和手指操作、支持多點觸控等,顯著提高觸摸屏的識別效率。隨著用戶對觸控技術要求的不斷提高,單一的觸控技術肯定不能滿足人們的需要,所以混合式觸控技術必定會成為未來觸控技術的發展方向之一。
4. 觸覺反饋技術
觸控顯示技術的不斷發展給人們帶來便捷的操作方式和良好的視覺效果同時,卻忽略觸摸操作時給用戶一個觸覺反饋。
目前,觸覺反饋技術研究不多。美國的Immersion公司推出名叫"Forcefeedback"的觸覺反饋技術,該技術是利用機械馬達產生振動或者運動,它可以模擬跳動、物體掉落和阻尼運動等觸覺效果,也是目前使用較多的觸覺反饋技術。
Senseg公司的"E-sense"技術採用的是生物電場的原理產生一個觸覺反饋。開發出更加逼真的觸覺反饋技術,可以給用戶帶來新的觸控體驗,因此觸覺反饋技術也是今後觸控技術發展的一個方向。
H. 虛擬現實硬體的交互設備
(1)數據手套
數據手套是虛擬模擬中最常用的交互工具。 數據手套設有彎曲感測器,彎曲感測器由柔性電路板、力敏元件、彈性封裝材料組成,通過導線連接至信號處理電路;在柔性電路板上設有至少兩根導線,以力敏材料包覆於柔性電路板大部,再在力敏材料上包覆一層彈性封裝材料,柔性電路板留一端在外,以導線與外電路連接。把人手姿態准確實時地傳遞給虛擬環境,而且能夠把與虛擬物體的接觸信息反饋給操作者。使操作者以更加直接,更加自然,更加有效的方式與虛擬世界進行交互,大大增強了互動性和沉浸感。並為操作者提供了一種通用、直接的人機交互方式,特別適用於需要多自由度手模型對虛擬物體進行復雜操作的虛擬現實系統。數據手套本身不提供與空間位置相關的信息,必須與位置跟蹤設備連用。
(2)力矩球
力矩球(空間求Space Ball)是一種可提供為6自由度的外部輸入設備,他安裝在一個小型的固定平台上。6自由度是指寬度、高度、深度、俯仰角、轉動角和偏轉角,可以扭轉、擠壓、拉伸以及來回搖擺,用來控制虛擬場景做自由漫遊,或者控制場景中牧歌物體的空間位置機器方向。力矩球通常使用發光二極體來測量力。他通過裝在求中心的幾個張力器測量出手所施加的力,閉關將其測量值轉化為三個平移運動和三個旋轉運動的值送入計算機中,計算機根據這些值來改變其輸出顯示。力矩球在選取對象時不是很直觀,一般與數據手套、立體眼鏡配合使用。3
(3)操縱桿
操縱桿是一種可以提供前後左右上下6個自由度及手指按鈕的外部輸入設備。適合對虛擬飛行等的操作。由於操縱桿採用全數字化設計,所以其精度非常高。無論操作速度多快,他都能快速做出反應。
操縱桿的優點是操作靈活方便,真實感強,相對於其他設備來說價格低廉。缺點是只能用於特殊的環境,如虛擬飛行。
(4)觸覺反饋裝置
在VR系統中如果沒有觸覺反饋,當用戶接觸到虛擬世界的某一物體時易使手穿過物體,從而失去真實感。解決這種問題的有效方法是在用戶交互設備中增加觸覺反饋。觸覺反饋主要是居於視覺、氣壓感、振動觸感、電子觸感和神經肌肉模擬等方法來實現的。向皮膚反饋可變點脈沖的電子觸感反饋和直接刺激皮層的神經肌肉模擬反饋都不太安全,相對而言,氣壓式和振動觸感是是較為安全的觸覺反饋方法。
氣壓式觸摸反饋是一種採用小空氣袋作為感測裝置的。它由雙層手套組成,其中一個輸入手套來測量力,有20~30個力敏元件分布在手套的不同位置,當使用者在VR系統中產生虛擬接觸的時候,檢測出手的各個部位的手裡情況。用另一個輸出手套再現所檢測的壓力,手套上也裝有20~30個空氣袋放在對應的位置,這些小空氣袋由空氣壓縮泵控制其氣壓,並由計算機對氣壓值進行調整,從而實現虛擬手物碰觸時的觸覺感受和手裡情況。該方法實現的觸覺雖然不是非常的逼真,但是已經有較好的結果。
振動反饋是用聲音線圈作為振動換能裝置以產生振動的方法。簡單的換能裝置就如同一個未安裝喇叭的聲音線圈,復雜的換能器是利用狀態記憶合金支撐。當電流通過這些換能裝置時,它們都會發生形變和彎曲。可能根據需要把換能器做成各種形狀,把它們安裝在皮膚表面的各個位置。這樣就能產生對虛擬物體的光滑度、粗糙度的感知。
(5)力覺反饋裝置
力覺和觸覺實際是兩種不同的感知,觸覺包括的感知內容更加豐富如接觸感、質感、紋理感以及溫度感等;力覺感知設備要求能反饋力的大小和方向,與觸覺反饋裝置相比,力反饋裝置相對成熟一些。目前已經有的力反饋裝置有:力量反饋臂,力量反饋操縱桿,筆式六自由度游戲棒等。其主原理是有計算機通過里反饋系統對用戶的手、腕、臂等運動產生阻力從而使用戶感受到作用力的方向和大小。
由於人對力覺感知非常敏感,一般精度的裝置根本無法滿足要求,而研製高精度里反饋裝置又相當昂貴,這是人們面臨的難題之一。
(6)運動捕捉系統
在VR系統中為了實現人與VR系統的交互,必須確定參與者的頭部、手、身體等位置的方向,准確地跟蹤測量參與者的動作,將這些動作實時監測出來,以便將這些數據反饋給顯示和控制系統。這些工作對VR系統是必不可少的,也正是運動捕捉技術的研究內容。
到目前為止,常用的運動捕捉技術從原理上說可分為機械式、聲學式、電磁式、和光學式。同時,不依賴於感測器而直接識別人體人體特徵的運動捕捉技術也將很快進入實用。
從技術角度來看,運動捕捉就是要測量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。
(7)機械式運動捕捉
機械式運動捕捉依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統由多個關節和剛性連桿組成,在可轉動的關節中裝有角度感測器,可以測得關節轉動角度的變化情況。裝置運動是,根據角度感測器所測得的角度變化和連桿的昂度,可以得出桿件末端點在空間中的位置和運動軌跡。實際上,裝置上任何一點的軌跡都可以求出,剛性連桿也可以換成長度可變的伸縮桿。
機械式運動捕捉的一種應用形式是將欲捕捉的運動物體與機械結構相連,物體運動帶動機械裝置,從而被感測器記錄下來。這種方法的優點是成本低、精度高、可以做到實時測量,還可以允許多個角色同時表演,但是使用起來非常不方便,機械結構對表演者的動作的阻礙和限制很大。
(8)聲學運動捕捉
常用的聲學捕捉設備由發送器、接收器和處理單元組成。發送器是一個固定的超聲波發送器,接收器一般由呈三角形排列的三個超聲波探頭組成。通過測量聲波從發送器到接收器的時間或者相位差,系統可以確定接收器的位置和方向。
這類裝置的成本較低,但對運動的捕捉有較大的延遲和滯後,實時性較差,精度一般不很高,聲源和接收器之間不能有大的遮擋物,受雜訊影響和多次反射等干擾較大。由於空氣中聲波的速度與大氣壓、濕度、溫度有關,所以必須在演算法中做出相應的補償。
(9)電磁式運動捕捉
電磁式運動捕捉是比較常用的運動捕捉設備。一般由發射源、接受感測器和數據處理單元組成。發射源在空間按照一定時空規律分布的電磁場;接受感測器安置在表演者沿著身體的相關位置,隨著表演者在電磁場中運動,通過電纜或者無線方式與數據處理單元相連。
它對環境的要求比較嚴格,在使用場地附近不能有金屬物品,否則會干擾電磁場,影響精度。系統的允許范圍比光學式要小,特別是電纜對使用者的活動限制比較大,對於比較劇烈的運動則不適用。
(10)光學式運動捕捉
光學式運動捕捉通過對目標上特定光點的監視和跟蹤來完成運動捕捉的任務。目前常見的光學式運動捕捉大多數居於計算機視覺原理。從理論上說,對於空間中的一個點,只要他能同時被兩個相機縮減,則根據同一時刻兩個相機所拍攝的圖像和相機參數,可以確定這一時刻該點在空間中的位置。當相機以足夠高的速率連續拍攝時,從圖像序列中就可以得到該店的運動軌跡。
這種方法的缺點就是價格昂貴,雖然可以實時捕捉運動,但後期處理的工作量非常大,對於表演場的光照、反射情況有一定的要求,裝置定標也比較繁瑣。
(11)數據衣
在VR系統中比較常用的運動捕捉是數據衣。數據衣為了讓VR系統識別全身運動而設計的輸入裝置。他是根據『數據手套』的原理研製出來的,這種衣服裝備著許多觸覺感測器,穿在身上,衣服裡面的感測器能夠根據身體的動作探測和跟蹤人體的所有動作。數據衣對人體大約50個不同的關節進行測量,包括膝蓋、手臂、軀乾和腳。通過光電轉換,身體的運動信息被計算機識別,反過來衣服也會反作用在身上產生壓力和摩擦力,使人的感覺更加逼真。
和HMD,數據手套一樣數據衣也有延遲大、解析度低、作用范圍小、使用不便的缺點,另外數據衣還存在著一個潛在的問題就是人的體型差異比較大。為了檢測全身,不但要檢測肢體的伸張狀況,而且還要檢測肢體的空間位置和方向,這需要許多空間跟蹤器。
I. 蘋果正研究可穿戴手套輸入設備,該設備究竟有什麼用
據相關報道,蘋果正在研究可穿戴的手套輸入設拍瞎備,這是現實與虛擬世界的交互,而這種手套也能夠用於手勢的控制,在一些情況下,也能夠提供有效的觸覺反饋,所以這次蘋果可研究的可穿戴手套輸入設備也是在現實和虛擬之間的一個環境的轉換。那麼蘋果研究的可穿戴手套的輸入設備具有什麼作用呢?我們一起來討論一下吧。
所以蘋果研究的可穿戴手套輸入設備是一種感受現實世界物品,又能完成虛擬版本之間的互動,所以這是一種現實與虛擬之間的襲鬧空互轉,但是這種設備需有真實的觸摸感覺,才能夠讓人感受到真實感,所以這種輸入設備的用途也是用於真實與虛擬之間的工作,而且非虛擬的方式也能夠有效的感測,所以也能夠提供更多的有效數據來完成互動。