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力反馈设备的工作原理

发布时间:2022-03-29 浏览次数:768

力反馈系统中,用户一方面可以在图形窗口看到虚拟环境中的物体或场景,另一方面还可以借助力反馈设备身临其境地感受操纵物体时的力觉信息。

力反馈设备的工作原理

主计算机是整个系统的核心,用于执行程序的运算,处理外部设备输入,实现图形和力的同步实时渲染及力觉的输出;力反馈设备是力反馈技术的关键部分,允许用户操纵虚拟物体以及感受力觉信息;图像显示器,用于呈现渲染后的虚拟场景,通过可视化信息帮助用户设计、感知虚拟环境。力反馈系统的具体实现步骤如下:

第一,初始化。创建虚拟环境中物体的几何模型,依据其物理特征建立场景中物体柔软系数和作用力的映射关系;依据力反馈设备的运动空间与计算机中图形空间的映射关系,设置力反馈设备与虚拟物体的交互机制;初始化图形窗口和力反馈设备。

第二,信息计算。一方面,应用程序计算场景中的图形大小、位置和光照等视觉信息,另一方面,应用程序处理场景中物体的反馈力大小和物体材质等触觉信息。

第三,渲染和显示。依据计算好的图形信息,利用计算机在图形窗口中绘制相应的场景并将力觉信息输出到力反馈设备,同时用户感受到来自触觉设备的反馈力。

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