Upload
amadar1
View
129
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Publikacja o systemach wirtualnej rzeczywistości.
Citation preview
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 1/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
SYSTEMY WIRTUALNEJRZECZYWISTOŚCI
Jacek LewińskiSpołeczna Wyższa SzkołaPrzedsiębiorczości i Zarządzani w ŁodziStudia II letnie magisterskie uzupełniająceSemestr III
Grupa projektowa 8index 50564
jaceklewinski@ gmail.com 1
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 2/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
Spis treści
1. Definicja....................................................................................................................................... 3
2. Technologie................................................................................................................................. 3
3. Podsumowanie............................................................................................................................ 6
3. Bibliografia .................................................................................................................................. 7
jaceklewinski@ gmail.com 2
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 3/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
1. Definicja
Rzeczywistość wirtualna (ang. virtual reality) – obraz sztucznej rzeczywistości stworzony
przy wykorzystaniu technologii informatycznej. Polega na multimedialnym kreowaniu
komputerowej wizji przedmiotów, przestrzeni i zdarzeń. Może on reprezentować zarówno elementy
świata realnego (symulacje komputerowe), jak i zupełnie fikcyjnego (gry komputerowe science-
fiction). [1]
Pojęcie Virtual Reality stworzył w roku 1989 Jaron Lanier, artysta cyberpunkowy i
przedsiębiorca związany z przemysłem elektronicznym. W połowie lat siedemdziesiątych znane
było inne popularne określenie: sztuczna rzeczywistość. Pojawiły się także terminy synonimiczne,
co świadczy o dużej niejednorodności nazewniczej na terenie badanych zjawisk .[2]
2. Technologie
Po raz pierwszy wirtualny świat został stworzony w latach 60-tych przez Ivana Sutherlanda
za pomocą grafiki komputerowej [3]. Pomysł polegał na przedstawieniu użytkownikowi
perspektywicznego obrazu zmieniającego się wraz z jego ruchami. Wiedząc, że siatkówkowy
obraz widzianego przez czło-wieka przedmiotu jest dwuwymiarowy, skonstruował on hełm
wyposażony w dwa ekrany dostarczające odpowiedni obraz do każdego oka osobno, wywołując
złudzenie trójwymiarowości. Hełm został wyposażony w system śledzenia ruchów, dzięki któremu
komputer mógł wytwarzać obraz, jaki powinniśmy widzieć w aktualnej pozycji. Obecnie istniejące
systemy Head-Mounted Display (rys. 1) tylko w nieznacznym stopniu różnią się od pomysłu
Sutherlanda.
Rys.1 Head-Mounted Display
Innym aktualnie najbardziej zaawansowanym systemem tworzenia rzeczywistości
wirtualnej jest CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) [6]. Zapewnia on użytkownikowi
wrażenie pełnego zanurzenia w trójwymiarowym świecie generowanym przez komputer.
Urządzenie wykorzystuje trzy ściany i podłogę jako ekrany projekcyjne z projektorami
jaceklewinski@ gmail.com 3
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 4/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
umieszczonymi na zewnątrz (rys. 2). Znajdujący się wewnątrz użytkownik wyposażony jest w
specjalne stereoskopowe okulary sprzężone z wyświetlanym na ekranie obrazem. W momencie,
gdy przesłaniane jest prawe oko, wyświetlany jest obraz dla oka lewego. Po kilkunastu
milisekundach, gdy przesłaniane jest lewe oko, pojawia się odpowiednio przesunięty obraz dla oka
prawego. Zmiany są niezauważalne dla człowieka, który osiąga złudzenie idealnej
trójwymiarowości.
Rys.2 Wirtualne środowisko CAVE
Dla spotęgowania interaktywności obrazy są wyświetlane dla aktualnej pozycji i orientacji głowy
użytkownika, wyznaczanej przez urządzenie śledzące umieszczone przy okularach. Obliczenia i
dostosowywanie obrazu są prowadzone w czasie rzeczywistym. Dla pozostałych, biernych
obserwatorów zmiany obrazu niezależne od ich ruchów stanowią więc pewną niedogodność.
Komunikacja z systemem odbywa się za pomocą myszo-joysticka służącego do sterowania i
manipulacji obiektami.
Rys.3 Wizualizacja samochodu w CAVE
jaceklewinski@ gmail.com 4
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 5/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
Zasadniczą wadą CAVE, oprócz słabej, chociaż wciąż doskonalonej, jakości obrazu i trudności z
nadążeniem za ruchami użytkownika, jest jego cena. Rozwiązaniem alternatywnym
proponowanym przez konstruktorów systemów VR jest Desktop Virtual Reality. Wykorzystuje on
standardowy monitor, a wrażenie trójwymiarowości zapewniają noszone przez użytkownika
okulary stereoskopowe. W porównaniu z wcześniej opisanym systemem zakres ruchu człowieka
jest niewielki, ograniczony kątem widzenia monitora. Komunikacja odbywa się najczęściej przy
wykorzystaniu rękawicy, umożliwiającej operacje na wirtualnych przedmiotach.
Wszystkie opisane dotychczas systemy posiadają istotne ograniczenie, którym jest niezdolność do
zapewnienia pełnej swobody ruchów użytkownika w wirtualnym świecie. Ograniczenia
powodowane są geometrią systemu bądź zasięgiem układu śledzącego. Inaczej dzieje się w
przypadku Systemu Projekcji Sferycznej będącego swego rodzaju udoskonaleniem CAVE.Półprzezroczysta kula o średnicy 3.5 metra zapewnia nie tylko przebywanie w rzeczywistości
wirtualnej, ale również swobodne poruszanie się w niej (rys. 4). Ruch obrotowy dużej kuli,
zawieszonej na poduszce powietrznej, jest przenoszony na mniejszą kulę połączoną z układem
pomiarowym. Dzięki informacjom dotyczącym ruchu kuli, przesyłanym do komputera, możliwa jest
aktualizacja rzucanych na ekran obrazów, pochodzących z czterech projektorów zlokalizowanych
wokół kuli i jednego umieszczonego nad nią. Obrazy generowane przez komputer są odpowiednio
zniekształcone i łączą się na po-wierzchni kuli dostarczając użytkownikowi wrażenia poruszania
się w środowisku generowanym przez komputer.
Rys.4 System Projekcji Sferycznej
jaceklewinski@ gmail.com 5
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 6/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
3. Podsumowanie
Rzeczywistość wirtualna (VR) wydaje się być koniecznym etapem ewolucyjnym cywilizacji
technicznej, jednak pomimo dynamicznego rozwoju, droga do rzeczywistości wirtualnej w pełni
oddającej naszą własną jest jeszcze długa. Dzisiejsze systemy Virtual Reality potrafią, lepiej lubgorzej, stymulować trzy zmysły: wzrok, słuch i dotyk. Ich przyszłość to dalszy rozwój w kierunku
zaangażowania pozostałych zmysłów człowieka oraz doskonalenia technik trójwymiarowej
wizualizacji.
jaceklewinski@ gmail.com 6
5/12/2018 labolatorium 7 systemy rzeczywistości wirtualnej - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/labolatorium-7-systemy-rzeczywistosci-wirtualnej 7/7
2012-01-20 systemy rzeczywistości wirtualnej
Bibliografia
1. [online] http://pl.wikipedia.org/wiki/Rzeczywisto%C5%9B%C4%87_wirtualna
2. [online] http://free.art.pl/fotografie/tyka/
3. [online] http://www.kns.b2me.pl/art-systemy-wirtualnej-rzeczywistosci-w-technice,23,0.html
jaceklewinski@ gmail.com 7