三维全景虚拟现实技术的核心

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时间:2019-05-08 11:08:27

  

  三维全景虚拟现实技术的核心是通过计算机产生一种如同“身临其境”的具有动态、声像功能的三维空间环境,而且使操作者能够进入该环境,直接观测和参与该环境中事物的变化与相互作用。因此,将三维全景虚拟现实技术应用于航天仿真研究,不但可以使得该领域内的计算机仿真方法得到完善与发展,而且也将大大提高设计与试验的逼真性、实效性和经济性,具体表现在如下几个方面:

  1.人-机界面具有三维立体感,人融于系统,人机浑然一体。以座舱仪表布局为例,原则上应把最重要且经常查看的仪表放在仪表板中心区域,次重要的仪表放在中心区域以外的地方。这样能减少航天员的眼动次数,降低负荷,同时也让其注意力落在重要仪表上。但究竟哪块仪表放在哪个精确的位置,以及相对距离是否合适,只有通过实验确定。因此利用VR作为工具设计出相应具有立体感、逼真性高的排列组合方案,再逐个进行试验,使被试处于其中,仿佛置身于真实的载人航天器座舱仪表板面前,就能达到理想客观的实验效果。

  2.继承了现有计算机仿真技术的优点,具有高度的灵活性。因为它仅需通过修改软件中视景图像有关参数的设置,就可模拟现实世界中物理参数的改变,这样,随着任务的变化,已有的软件再经修改即可满意新任务的要求,所以十分灵活、方便。

  3.突破环境限制。现有航天仿真的计算机系统体现不了空间失重环境,而建立三维全景虚拟漫游系统,通过虚拟的景象和声响就可以使被试处于太空飞行中实际的载人航天器座舱中,据此展开的相应试验研究具有实际意义。

  4.节省研究经费。改用真实的航天器进行相应的试验研究是不可能实现的,因为耗资巨大,经费条件不允许。而采用三维全景虚拟现实技术,由于其研制周期较短,设计修改和改型仅通过软件修改实现,可重复使用,设备损耗低,这样可大大节省经费投入。