A. 虚拟仿真实训设备有哪些
虚拟仿真实训设备有以下这些的呢:
1、金工实训虚拟仿真系统
金工实训虚拟仿真系统主要包括:VR黑板套装、VR机房系统、桌面全息立体交互套装、AR全息图板、工程训练AR图册、VR头盔互动实训平台以及全工种虚拟仿真实训软件、VR教学资源快速开发平台等,能够完成金工实习项目的虚拟教学实训。
2、海洋装备虚拟仿真系统
海洋装备虚拟仿真系统包括:蓝鲸一号VR教学系统、深水半潜式钻井平台虚拟仿真教学系统、360度全息影像。
3、虚拟焊接仿真系统
虚拟焊接仿真系统包括:手工电弧焊模拟训练、CO2气体保护焊模拟训练和氩弧焊模拟训练。焊接虚拟仿真配备有2台WM-WS/D型双工位焊接虚拟仿真训练设备。
虚拟仿真系统包含金工实训虚拟仿真系统、海洋装备虚拟仿真系统、虚拟焊接仿真系统。
虚拟仿真实训教学具有交互性、多样性、个别性、灵活性、重复性等特点,加大了知识的传授量,有利于学生创新思维和创新技能的培养,提高学生在实训中的动手能力,同时还可以解决高档设备仪器缺乏,实训室管理困难等问题。
B. iPhone7plus关了触感反馈还是有震动感,下拉通知还是有震动
因该是设置的问题,试着重启一下手机,然后重新设置触感反馈。
1、进入-设置-声音与触感,如图所示。
1、触觉反馈技术(Haptic or Tactile Feedbacks)能通过作用力、振动等一系列动作为使用者再现触感。这一力学刺激可被应用于计算机模拟中的虚拟场景或者虚拟对象的辅助创建和控旁枝制,以及加强对于机械和设备的远程操控。应用触觉反馈技术的设备可能包含测量外在压力的触觉传感器。
2、而与这两类输入对应的技术则五花八门,跨越的技术领域特别广泛。这也要求Haptics研究者需要了解许多领域的知识。以振动反馈为例,不但要从电子工程和机械学角度知道如何最有效地利用电能、设计原件结构,还需从心理学角度了解人体对哪些频率的振动最为敏感。不过,这也是从事Haptics领域研究的乐趣之一——尤其是对兴趣广泛的研究者来说。
C. taptic engine是什么
Taptic Engine是苹果的触觉反馈技术。其中Taptic演变自Haptic,即触觉。
Taptic Engine目前已经应用在苹果全线设备中。它让Apple Watch震动时有手腕被人拍了一下的感觉。让MacBook触摸板有以假乱真的触感(Force Touch)。
而在iPhone上,除了实现了3D Touch让屏幕多了一维交互外,还实现了虚拟Home键册谈的反馈效果,甚至还提供了一套Taptic API供开发者实现自己的震动反馈。
Taptic Engine原理
Taptic Engine技术能够准确再现点击、触碰以及其他触觉效果,有效地创建了一种引人关注的用户体验。相信不少入手iPhone 6s的朋友在使用过程中能够感受到Taptic Engine在振动上与以前的iPhone产品有所不同。
早在Apple Watch中,Taptic Engine是设备弊仿通知系统的中继,强化声音提醒,给用户带来一个丰富的感官体验州卜碰。
D. HAZX是什么意思
HaptX手套是世界上第一款工业级的触觉可穿戴设备,也是唯一一款能提供高保真触觉反馈的手套
E. 求教现今市场上存在的感应设备有哪些类型
按技术分类 超声波传感器 - 温度传感器 - 湿度传感器 - 气体传感器 - 气体报警器 - 压力传感器 - 加速度传感器 - 紫外线传感器 - 磁敏传感器 - 磁阻传感器 - 图像传感器 - 电量传感器 - 位移传感器 感应器 按应用分类 压力传感器 - 温湿度传感器 - 温度传感器 - 流量传感器 - 液位传感器 - 超声波传感器 - 浸水传感器 - 照度传感器 - 差压变送器 - 加速度传感器 - 位移传感器 - 称重传感器 电子式传感器 IR红外线近接/测距 循线循迹 Sensor 超音波距离检测 雷射区域距离测量仪 室内定位系统 碰撞 Sensor 紧急/保护 带状开关 可挠曲 Sensor 压力传感器 温湿度 Sensor 表面温度量测器 数位电子罗盘(方向) GPS卫星定位模组 计数&PWM产生器 陀螺仪与加速度计 倾斜仪与定向计 Piezo压电震动sensor RFID Reader模组 PIR物体移动检知 TSL230 光 To 频率 Hall Effect sensor(霍尔效应传感器) 气体侦测器 编辑本段个别介绍温度传感器 温度传感器一般是将温度转化为电子数据的电子元件。 使用电阻随温度变化的导电体制作的温度传感器。最常用的是使用铂,在0°C时电阻为100欧姆的元件(Pt100) 半导体温度传感器一般集成有放大和调整电路 晶体振荡器的振荡频率随温度变化因此可以非常精确地测量温度 使用热电效应测量温度的热电偶 焦电性物质的表面电荷密度随温度变化而变化,因此其表面电荷强度可以用来测量温度 压力传感器 压力传感器是用于测量液体与气体的压强的传感器。与其他传感器类似,压力传感器工作时将压力转换为电信号输出。 压力传感器 压力传感器在很多监测与控制应用中得到广泛的使用。除了直接的压力测量,压力传感器同时也可用于间接测量其他量,如液体/气体的流量,速度,水面高度或者海拔。 压力传感器在使用的技术,设计,性能表现,工作适应条件与价格上有很大的差异。保守估计,全世界有50种以上技术的压力传感器和至少300家企业生产压力传感器。 同时,也有一类的压力传感器设计用于动态测量高速变化的压强。示例的应用有引擎气缸的燃烧压力或者涡轮发动机中气体的压强监测。这样的传感器一般以压电材料制造,例如石英。 一些压力传感器,例如应用于交通执行照相机中的,则以二进制方式运行,也就是,当压力达到某数值,则传感器控制接通或断开电路,这类型的压力传感器也被称作压力开关。 图像传感器 图像传感器是一种能将可视图像转化为电子信号的设备,主要应用于数码照相机与其它成像设备中。一般由一组CCD或CMOS传感器(如有源像素传感器)组成。 图像传感器 彩色图像传感器,按其对色彩的分辨方式可分成以下几大类: 贝叶(Bayer)传感器,一种廉价也最常见的图像传感器,使用贝叶滤波器使得不同的像素点只对红、蓝、绿三原色光中的一种感光,这些像素点交织在一起,然后通过demosaicing内插来恢复原始图像。 Foveon X3 传感器,用于某些Sigma及宝丽来数码照相机。它的每一像素点都有三重传感器,可以对所有颜色感光。 3CCD 传感器,如某些松下数码照相机,通过双色棱镜分光,并采用3块独立的CCD传感器,一般认为图像还原质量最好但价格比较昂贵。 霍尔效应传感器 霍尔效应传感器也称霍尔传感器,是一个换能器,将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器首先是用来测磁场的,此外还可以被用来测量产生和影响磁场的物理量,例如,被用于接近开关[2],霍尔乘法器,位置测量,转速测量,和电流测量设备。 其最简单的形式是,传感器作为一个模拟换能器,直接返回一个电压。在已知磁场下,其距霍尔盘的距离是可以被设定的。使用多组传感器,磁铁的相关位置可被推断出。 霍尔效应传感器 通过导体的电流会产生一个随电流变化的磁场,并且霍尔效应传感器可以在不干扰电流情况下而测量电流。典型的为,将其和绕组磁芯或在被测导体旁的永磁体合成一体。 通常,霍尔效应传感器和电路相连,从而允许设备以数字(开/关)模式操作,在这种情况下可以被称为开关[5]。工业中常见的设备,例如气缸,也被用于日常设备中;如一些打印机使用他们来监测缺纸和敞盖的情况。当键盘被要求高可靠性时,也被应用于键盘中。 霍尔效应传感器通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机点火定时(正时)或转速表上。其在无刷直流电动机的使用,用来检测永磁铁的位置。图示中的轮子,带有两个等距的磁铁,传感器上的电压在一个周期内将两次达到峰值。此设置通常被用来校准磁盘驱动的速率。 编辑本段系统分类倾角感应器 倾角感应器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角感应器。 加速度感应器(线和角加速度) 分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移感应器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。 红外温度感应器 广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外温度感应器、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供感应器、模块或完整的测温仪器,还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。 编辑本段应用领域 感应器的应用感应器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。 ① 专用设备 专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是感应器销售量巨大、利润可观的新兴市场,该领域要求感应器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。 ② 工业自动化 工业领域应用的感应器,如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的,以及传统的接近/定位感应器发展迅速。 ③ 通信电子产品 手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给感应器市场带来机遇与挑战,彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了感应器在该领域的应用比例。此外,应用于集团电话和无绳电话的超声波感应器、用于磁存储介质的磁场感应器等都将出现强势增长。 ⑤ 汽车工业 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力感应器的数量和水平,目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只感应器,而豪华轿车上的感应器数量可多达二百余只,种类通常达30余种,多则达百种。 编辑本段原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩感应器;在轴上固定着: (1)能源环形变压器的次级线圈, (2)信号环形变压器初级线圈, (3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。 在感应器的外壳上固定着: (1)激磁电路, (2)能源环形变压器的初级线圈(输入), (3) 信号环形变压器次级线圈(输出), (4)信号处理电路 感应器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源感应器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。 无源感应器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,感应器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入感应器系统加以评测或标示。 编辑本段工作过程 向感应器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之感应器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 编辑本段发展过程 自动控制系统能够按照人的设计,在人不参与的情况下完成一定的任务。其关键就在于反馈的引入,反馈实际上是把系统的输出或者状态,加到系统的输入端与系统的输入共同作用于系统。系统的输出状态实际上是各种物理量,他们有的是电压,有的是流量、速度等。这些量往往与系统的输入量性质不同,并且取值的范围也不一样。所以不能与输入直接合并使用,需要测量并转化。感应器正是起这个作用,它就像是控制系统的眼睛和皮肤,感知控制系统中的各种变化,配合系统的其他部分共同完成控制任务。 人类为了从外界获得信息,必须借助于感觉器官。但是人的感觉器官并不是万能的,要想获得更为丰富的信息,进一步研究自然现象和制造劳动工具,人的感官显得很是不够了。作为一种代替人的感官的工具,感应器的历史比近代科学的出现还要古老。天平作为测重的工具在古埃及就开始使用了,一直沿用到现在。利用液体膨胀特性的温度测量在十六世纪就已经出现。以电学的基本原理为基础的感应器是在近代电磁学发展的基础上产生的,但是随着真空管和半导体等有源元件的可靠性的提高,这种类型的感应器得到了飞速发展,现在谈到感应器大都指有电信号输出的装置等
F. 苹果xr的Haptic touch怎样开启
Haptic Touch不需要销旦开启,可以直接使用。
在2018年9月的苹果发布会上,苹果官方宣布 iPhone XR 将使用触觉反馈(Haptic Touch )技术替代 3D Touch。触觉反馈知斗配技术以按压时间作为判断基准,主要以软件优化实现,而搭指 3D Touch 则是以按压力度为判断基准,通过硬件实现。
触觉反馈并不是一个系功能,只是一个通过软件算法结合触感引擎而模拟出的功能,苹果对于一些硬件上不支持 3D Touch 的设备可能将通过同样的方式实现二级菜单。
(6)触觉反馈设备有哪些扩展阅读:
iPhone XR 的Haptic Touch 仅能用在于锁定画面的「手电筒」及「相机」按钮、控制中心的控制选项及键盘的游标控制。
基本上Haptic Touch 使用方式就是「长按」,在控制中心的控制选项中用起来就跟iPhone 6 以下的机型搭配iOS 12 系统一样的使用方式,在选项上直接长按就可以开启选单了。
比较不同的是iPhone XR 在长按后会有Taptic Engine 的触觉回馈,iPhone 6 以下机型因为没有Taptic Engine 所以会直接打开选单而没有震动触觉回馈。
参考资料:中关村在线-leap haptics取代3D Touch
G. 触摸屏的6大种类及4种技术
随着触控显示技术的不断发展,给人们带来了便捷的操作方式、良好的视觉效果,却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。
触摸屏是一种定位设备,用户可以直接用手指像计算机输入坐标信息,与鼠标、键盘一样,也是一种输入设备。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空搭嫌丛间、易于交流等许多优点。
利用这种技术,只要用手指轻轻地触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直接,这种技术极大地方便了那些不懂电脑操作的用户。现已被广泛应用于工业、医疗、通信领域的控制、信息查询及其他方面。
触摸屏种类
1. 电阻式触摸屏
模拟电阻式屏
模拟电阻式触摸屏就是我们通常所说的"电阻屏",是利用压力感应进行控制的一种触摸屏。
它采用两层镀有导电功能的ITO塑料膜,两片ITO设有微粒支点,使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙,处于未导电的状态。
当操作者以指尖或笔尖压按屏幕时,压力将使膜内凹,因变形而使ITO层接触导电,再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点,完成整个屏幕的触控处理机制。
目前, 模拟电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型 。线数越多,代表可侦测的精密度越高,但成本也会相对提高。
另外,电阻屏不支持多点触控、功耗大、寿命较短、同时长期使用会带来检测点漂移,需要校准。但是电阻屏结构简单、成本较低,在电容式触摸屏成熟以前,一度占据大部分触摸屏市场。
数字式电阻屏
数字式电阻屏的基本原理与模拟式的相似,与模拟式电阻屏在玻璃基板上均匀涂布ITO层不同,数字式电阻屏只是利用带有ITO条纹的基板。其中,上下基板的ITO条纹相互垂直。
数字式电阻屏更加类似于一个简单的开关,因此通常被当做一个薄膜开关来使用。数字式电阻屏可以实现多点触控。
2. 电容式触摸屏
表面电容式
表面电容式触摸屏是通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为。它的面板是一片涂布均匀的ITO层,面板的四个角各有一条出线与控制器相连接,工作时触摸屏的表面产生一个均匀的电场。
表面电容式触摸屏的特点是使用寿命长、透光率高,但是分辨率低、不支持多点触控。
目前,主要应用于大尺寸户外触摸屏,如公共信息平台、公共服务平台等产品上。
投射式电容屏
投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。 投射电容传感技术可分为两种:自我电容和交互电容 。
自我电容又称绝对电容,它把被感觉的物体作为电容的另一个极板,该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷,通过检测该耦合电容的变化来确定位置。但是如果是单点触摸,通过电容变化,在X轴和Y轴方向所确定的坐标只有一组,组合出的坐标也是唯一的。如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向,在X和Y方向分别有两个坐标投影,则组合出4个坐标。显然,只有两个坐标是真实的,另外两个就是俗称的"鬼点"。因此, 自我电知樱容屏无法实现真正的多点触摸 。
交互电容又叫做跨越电容,它是通过相邻电极的耦合产生的电容,当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时,交互电容的改变会被感觉到。当横向的电极依次发出激励信号时,纵向的所有电极便同时接收信号,这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小,即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时,会导致局部电容量减少,根据触摸屏二维电容变化量数据,可以计算出每一个者租触摸点的坐标,因此屏上即使有多个触摸点,也能计算出每个触摸点的真实坐标。
在上述两种类型的投射电容式传感器中,传感电容可以按照一定方法进行设计,以便在任何给定时间内都可以探测到手指的触摸,该触摸并不局限于一根手指,也可以是多根手指。
2007年以来苹果公司iPhone、iPad系列产品取得巨大成功,投射式电容屏开始了喷井式的发展,迅速取代电阻式触摸屏,成为现在市场的主流触控技术。
3. 红外线式触摸屏
红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。
红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管,一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线。据此,可以判断出触摸点在屏幕的位置。
红外线式触摸屏具有透光率高、不受电流、电压和静电的干扰、触控稳定性高等优点。但红外触摸屏会受环境光线的变化、会受到遥控器、高温物体、白炽灯等红外源的影响,而降低它的准确度。
早期红外触摸屏出现于1992年,分辨率只有32×32,易受环境干扰而误动作,且要求在一定的遮光环境中使用。
经过20年的发展,目前先进的红外线式触摸屏在正常工作环境下寿命大于7年,在跟踪手指移动轨迹的时候,精度、平滑度和跟踪速度都可以满足要求,用户的书写可以十分流畅地转换成图像轨迹,完全支持手写识别输入。
红外式触摸屏主要应用于无红外线和强光干扰的各类公共场所、办公室以及要求不是非常精密的工业控制场所。
4. 声波式触摸屏
表面声波式触摸屏
表面声波式触摸屏是通过声波来定位的触控技术。
在触摸屏的四角,分别粘贴了X方向和Y方向的发射和接收声波的传感器,四周则刻有45°的反射条纹。当手指触摸屏幕时,手指吸收了一部分声波能量,而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减,由此可计算出触摸点的位置。
表面声波技术非常稳定,精度非常高,除了一般触摸屏都能响应的X和Y坐标外,还响应其独有的第三轴Z轴坐标,也就是压力轴响应。
在所有类型的触摸屏中,只有表面声波触摸屏具有感知触摸压力的性能。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响,清晰度较高、透光率好、高度耐久、抗刮伤性良好、反应灵敏、寿命长,能保持清晰透亮的图像质量,没有漂移,只需安装时一次校正,抗暴力性能好,最适合公共信息查询及办公室、机关单位及环境比较清洁的公共场所使用。
弯曲声波式触摸屏
弯曲声波式触摸屏是基于声音脉冲识别的技术。
当物体触碰到触摸屏表面时,传感器将会探测声波的频率,通过将该频率与预先存储在芯片内的标准频率对比,确定触摸点的位置。
表面式触摸屏的声波沿着基板表面传播,而弯曲式的声波在基板内部传播,所以弯曲式的抗环境干扰性能优于表面式。目前弯曲式触摸屏一般用于5寸以上的信息亭、金融设备和贩卖机等。
5. 光学成像式触摸屏
光学成像式触摸屏是一种利用光来定位的触控技术,在屏幕的四角分别设置发光源和光线捕捉感应器,当物体触碰到触摸屏表面,光线发生变化,触控IC模块分析光线感应器的变化确定触控的位置。
光学成像式触摸屏耐久性高,适合在复杂的环境下使用,并且支持多点触控,但是容易受到环境光线、灰尘、昆虫等的影响发生误识别。
6. 电磁感应式触摸屏
电磁感应式触摸屏的感应器设置在显示屏之后,感应器在显示器表面产生一个电磁区域,电子笔触碰到显示器表面时,感应器可以通过计算电磁的改变来确定触控点的位置。
相比于其他触摸屏技术,电磁感应式触摸屏的精确度和分辨率是最高的,耗电量低,更加轻薄,特别适合在战争环境和建筑环境下使用,目前该技术主要应用在美国军方。
其他触摸屏技术目前市场上除了上述触控技术外,还有压力感应式、数字声波导向式、振荡指针式等多种触控技术,一般用于特殊用途。
触摸屏技术
1. 内嵌式触摸屏结构
目前,触摸屏基本都是采用外挂式的结构,这种结构的显示模块和触控模块是两个相对独立的器件,然后通过后端贴合工艺将两个器件整合,但是这种相对独立的外挂式构造会影响产品的厚度,不符合触控显示类产品日益轻薄化的发展趋势。
由此,产生了内嵌式触摸屏的概念,内嵌式结构将触控模块嵌入显示模块内,使两个模块合为一体,而不再是两个相对独立的器件。
相比于传统的外挂式结构,内嵌式结构的优点在于:
· 仅需2层ITO玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加轻薄
· 不需要触摸屏模组与TFT模组的后端贴合,提高良品率
· 触摸屏组与TFT模组同时生产,减少了模组的运输费用
此外,内嵌式触摸屏又可分为两种:In-cell技术和On-cell技术。
In-cell技术
两种技术的定义略有差别,但是原则类似,都是将触摸屏内嵌于液晶模组之中。In-cell技术把触摸屏整合在彩色滤光片下方,由于是将触摸传感器置于液晶面板内部,占据了一部分显示区域,所以牺牲了部分显示效果,而且还使工艺变得复杂,高良率难以实现。
On-cell技术
On-cell技术是在彩色滤光片上整合触摸屏,不是在液晶面板内部嵌入触摸传感器,只需在彩色滤光片底板与偏光板之间形成简单的透明电极即可,降低了技术难度。On-cell的主要挑战是显示器耦合到感测层的杂讯数量,触控屏幕元件必须运用精密的演算法来处理这种杂讯。On-cell技术提供将触摸屏整合到显示器的所有好处,例如使触控面板更加轻薄与大幅降低成本等优点,但整体系统成本降低的幅度仍然远远不及Incell技术。
内嵌式的概念最先由TMD在2003年提出,随后Sharp、Samsung、AUO、LG等公司相继提出此概念,并相继公布了一些研究成果,但是由于技术问题,都没有能够实现商业化。
内嵌式触摸屏已经有近10年的发展时间,目前距实现商业化仍有一定的距离,但是内嵌式触摸屏代表作未来触摸屏的发展方向,积极储备内嵌式技术的厂家会在今后的市场竞争中处于相对有利的位置。
2. 多点触控技术
2007年,苹果公司通过投射式电容技术实现的多点触控功能,该功能提供了前所未有的用户体验,体现了与当时其他触控技术的不同,使多点触控技术成为市场的潮流。
目前多点触控技术已经从开始的仅可以实现两指缩放、三指滚动以及四指拨移,发展到能够支持5点以上的触控识别和多重输入方式等,今后多点触控技术将向实现更细致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向发展。
3. 混合式触控技术
目前,虽然触控技术类型众多,但每种技术都各有利弊,没有一种技术是完美的。近年来有人开始提出混合式触控技术的概念,即在一块触控面上采用两种或者两种以上的触控识别技术,达到多种触控技术之间实现优劣互补的目的。
目前,已经研发出基于电容式和电阻式的混合式触摸屏,该触摸屏可以通过手写笔和手指操作、支持多点触控等,显著提高触摸屏的识别效率。随着用户对触控技术要求的不断提高,单一的触控技术肯定不能满足人们的需要,所以混合式触控技术必定会成为未来触控技术的发展方向之一。
4. 触觉反馈技术
触控显示技术的不断发展给人们带来便捷的操作方式和良好的视觉效果同时,却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。
目前,触觉反馈技术研究不多。美国的Immersion公司推出名叫"Forcefeedback"的触觉反馈技术,该技术是利用机械马达产生振动或者运动,它可以模拟跳动、物体掉落和阻尼运动等触觉效果,也是目前使用较多的触觉反馈技术。
Senseg公司的"E-sense"技术采用的是生物电场的原理产生一个触觉反馈。开发出更加逼真的触觉反馈技术,可以给用户带来新的触控体验,因此触觉反馈技术也是今后触控技术发展的一个方向。
H. 虚拟现实硬件的交互设备
(1)数据手套
数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。 数据手套设有弯曲传感器,弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成,通过导线连接至信号处理电路;在柔性电路板上设有至少两根导线,以力敏材料包覆于柔性电路板大部,再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料,柔性电路板留一端在外,以导线与外电路连接。把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境,而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。使操作者以更加直接,更加自然,更加有效的方式与虚拟世界进行交互,大大增强了互动性和沉浸感。并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式,特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。数据手套本身不提供与空间位置相关的信息,必须与位置跟踪设备连用。
(2)力矩球
力矩球(空间求Space Ball)是一种可提供为6自由度的外部输入设备,他安装在一个小型的固定平台上。6自由度是指宽度、高度、深度、俯仰角、转动角和偏转角,可以扭转、挤压、拉伸以及来回摇摆,用来控制虚拟场景做自由漫游,或者控制场景中牧歌物体的空间位置机器方向。力矩球通常使用发光二极管来测量力。他通过装在求中心的几个张力器测量出手所施加的力,闭关将其测量值转化为三个平移运动和三个旋转运动的值送入计算机中,计算机根据这些值来改变其输出显示。力矩球在选取对象时不是很直观,一般与数据手套、立体眼镜配合使用。3
(3)操纵杆
操纵杆是一种可以提供前后左右上下6个自由度及手指按钮的外部输入设备。适合对虚拟飞行等的操作。由于操纵杆采用全数字化设计,所以其精度非常高。无论操作速度多快,他都能快速做出反应。
操纵杆的优点是操作灵活方便,真实感强,相对于其他设备来说价格低廉。缺点是只能用于特殊的环境,如虚拟飞行。
(4)触觉反馈装置
在VR系统中如果没有触觉反馈,当用户接触到虚拟世界的某一物体时易使手穿过物体,从而失去真实感。解决这种问题的有效方法是在用户交互设备中增加触觉反馈。触觉反馈主要是居于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经肌肉模拟等方法来实现的。向皮肤反馈可变点脉冲的电子触感反馈和直接刺激皮层的神经肌肉模拟反馈都不太安全,相对而言,气压式和振动触感是是较为安全的触觉反馈方法。
气压式触摸反馈是一种采用小空气袋作为传感装置的。它由双层手套组成,其中一个输入手套来测量力,有20~30个力敏元件分布在手套的不同位置,当使用者在VR系统中产生虚拟接触的时候,检测出手的各个部位的手里情况。用另一个输出手套再现所检测的压力,手套上也装有20~30个空气袋放在对应的位置,这些小空气袋由空气压缩泵控制其气压,并由计算机对气压值进行调整,从而实现虚拟手物碰触时的触觉感受和手里情况。该方法实现的触觉虽然不是非常的逼真,但是已经有较好的结果。
振动反馈是用声音线圈作为振动换能装置以产生振动的方法。简单的换能装置就如同一个未安装喇叭的声音线圈,复杂的换能器是利用状态记忆合金支撑。当电流通过这些换能装置时,它们都会发生形变和弯曲。可能根据需要把换能器做成各种形状,把它们安装在皮肤表面的各个位置。这样就能产生对虚拟物体的光滑度、粗糙度的感知。
(5)力觉反馈装置
力觉和触觉实际是两种不同的感知,触觉包括的感知内容更加丰富如接触感、质感、纹理感以及温度感等;力觉感知设备要求能反馈力的大小和方向,与触觉反馈装置相比,力反馈装置相对成熟一些。目前已经有的力反馈装置有:力量反馈臂,力量反馈操纵杆,笔式六自由度游戏棒等。其主原理是有计算机通过里反馈系统对用户的手、腕、臂等运动产生阻力从而使用户感受到作用力的方向和大小。
由于人对力觉感知非常敏感,一般精度的装置根本无法满足要求,而研制高精度里反馈装置又相当昂贵,这是人们面临的难题之一。
(6)运动捕捉系统
在VR系统中为了实现人与VR系统的交互,必须确定参与者的头部、手、身体等位置的方向,准确地跟踪测量参与者的动作,将这些动作实时监测出来,以便将这些数据反馈给显示和控制系统。这些工作对VR系统是必不可少的,也正是运动捕捉技术的研究内容。
到目前为止,常用的运动捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、和光学式。同时,不依赖于传感器而直接识别人体人体特征的运动捕捉技术也将很快进入实用。
从技术角度来看,运动捕捉就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。
(7)机械式运动捕捉
机械式运动捕捉依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成,在可转动的关节中装有角度传感器,可以测得关节转动角度的变化情况。装置运动是,根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的昂度,可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。实际上,装置上任何一点的轨迹都可以求出,刚性连杆也可以换成长度可变的伸缩杆。
机械式运动捕捉的一种应用形式是将欲捕捉的运动物体与机械结构相连,物体运动带动机械装置,从而被传感器记录下来。这种方法的优点是成本低、精度高、可以做到实时测量,还可以允许多个角色同时表演,但是使用起来非常不方便,机械结构对表演者的动作的阻碍和限制很大。
(8)声学运动捕捉
常用的声学捕捉设备由发送器、接收器和处理单元组成。发送器是一个固定的超声波发送器,接收器一般由呈三角形排列的三个超声波探头组成。通过测量声波从发送器到接收器的时间或者相位差,系统可以确定接收器的位置和方向。
这类装置的成本较低,但对运动的捕捉有较大的延迟和滞后,实时性较差,精度一般不很高,声源和接收器之间不能有大的遮挡物,受噪声影响和多次反射等干扰较大。由于空气中声波的速度与大气压、湿度、温度有关,所以必须在算法中做出相应的补偿。
(9)电磁式运动捕捉
电磁式运动捕捉是比较常用的运动捕捉设备。一般由发射源、接受传感器和数据处理单元组成。发射源在空间按照一定时空规律分布的电磁场;接受传感器安置在表演者沿着身体的相关位置,随着表演者在电磁场中运动,通过电缆或者无线方式与数据处理单元相连。
它对环境的要求比较严格,在使用场地附近不能有金属物品,否则会干扰电磁场,影响精度。系统的允许范围比光学式要小,特别是电缆对使用者的活动限制比较大,对于比较剧烈的运动则不适用。
(10)光学式运动捕捉
光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。目前常见的光学式运动捕捉大多数居于计算机视觉原理。从理论上说,对于空间中的一个点,只要他能同时被两个相机缩减,则根据同一时刻两个相机所拍摄的图像和相机参数,可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时,从图像序列中就可以得到该店的运动轨迹。
这种方法的缺点就是价格昂贵,虽然可以实时捕捉运动,但后期处理的工作量非常大,对于表演场的光照、反射情况有一定的要求,装置定标也比较繁琐。
(11)数据衣
在VR系统中比较常用的运动捕捉是数据衣。数据衣为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。他是根据‘数据手套’的原理研制出来的,这种衣服装备着许多触觉传感器,穿在身上,衣服里面的传感器能够根据身体的动作探测和跟踪人体的所有动作。数据衣对人体大约50个不同的关节进行测量,包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换,身体的运动信息被计算机识别,反过来衣服也会反作用在身上产生压力和摩擦力,使人的感觉更加逼真。
和HMD,数据手套一样数据衣也有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便的缺点,另外数据衣还存在着一个潜在的问题就是人的体型差异比较大。为了检测全身,不但要检测肢体的伸张状况,而且还要检测肢体的空间位置和方向,这需要许多空间跟踪器。
I. 苹果正研究可穿戴手套输入设备,该设备究竟有什么用
据相关报道,苹果正在研究可穿戴的手套输入设拍瞎备,这是现实与虚拟世界的交互,而这种手套也能够用于手势的控制,在一些情况下,也能够提供有效的触觉反馈,所以这次苹果可研究的可穿戴手套输入设备也是在现实和虚拟之间的一个环境的转换。那么苹果研究的可穿戴手套的输入设备具有什么作用呢?我们一起来讨论一下吧。
所以苹果研究的可穿戴手套输入设备是一种感受现实世界物品,又能完成虚拟版本之间的互动,所以这是一种现实与虚拟之间的袭闹空互转,但是这种设备需有真实的触摸感觉,才能够让人感受到真实感,所以这种输入设备的用途也是用于真实与虚拟之间的工作,而且非虚拟的方式也能够有效的传感,所以也能够提供更多的有效数据来完成互动。