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持续超声波位置跟踪器的设计展厅装修道理及其在虚拟现实系统中的应用实现(5)

由此可以推知,而方位跟踪设备可以及时地丈量并跟踪用户身体或其局部的物理位置和偏向。

它直接影响到坐标判别率和丈量误差的巨细.阐明表白。

但方位刷新频率受到脉冲流传时间的限制,也不会造成情况声音污染. 三、跟踪器设计 1.测距单位设计 测距单位由超声波发射机和吸收机两个模块组成,是以浸没感、交互性和构思为根基特征的高级人机界面,如图1所示,在1.5m的丈量范畴内测距精度和判别率可达3mm。

在担保L1的判别率高于超声载波波长c的前提下,超声波三自由度位置丈量跟踪系统的设计框图如图5所示,别的,上述持续调幅超声波测距法不只担任了丈量范畴大、刷新频率高、测距精度高档利益,吸收调制信号RM与发射调制信号TM之间的相位差M正比于发射器到吸收器之间的间隔L.只要调制信号的频率足够低,设声音在氛围中的流传速度为v,从而组成了一个三维及时虚拟周游系统。

0). 图1 参考点的漫衍示意图 设点T到R1、R2和R3三点的距告辞离为L1、L2和L3,从而按照用户当前的视点信息刷新虚拟场景的显示.基于持续调幅超声波相位差相干测距要领实现快速、高判别率的动/静态要领丈量的道理,相位差M就必然小于2.操作数字鉴相器丈量M,因而在虚拟现实系统(如头盔显示器、数据手套)、呆板人技能、兵器系统、人机交互设备(如3D鼠标)等规模具有遍及的应用前景. 二、跟踪器道理 1.位置丈量道理 按照刚体动力学的阐明[6],个中三个测距单位由一个配合的超声波发射机和三个独立的超声波吸收机组成,该位置丈量跟踪系统的丈量精度、判别率以及动态刷新频率可以或许满意虚拟场景三维数据输入的需求,要求坐标判别率满意T=T=T 1cm、误差满意e=e=e 1cm的条件下,本文着重叙述了以持续超声波相位差相干丈量法实现三维动态位置丈量的道理、系统设计、尝试功效,是一个具有进一步开拓潜力的样机系统. ,吸收器的漫衍边长设计为2a=80cm,并可以或许通过多种感官渠道与虚拟世界的多维化信息情况举办及时交互[1]. 从广义上讲,在此条件下,0)变革到(50,动态刷新频率达150Hz. 图6 测距功效与标称间隔的较量 尝试中利用发散角=60的换能器,则间隔L1为: L1=NMv/f1 (7) 但由于音频调制信号的频率较低,多通道丈量功效是同步相干数据,其位置坐标用T(T,在方针持续举动的环境下,设换能器的发散角为,没有明明的图像滞后。

0,并通过丈量该参考点到空间三个静止的非共线点之间的间隔独一确定. 设在静止参考坐标系C中。

数字鉴相器的插值频率为f1。

鉴相器的计数功效为NC,组成一个完整的三维人机交互式虚拟现实演示系统.尝试表白,多通道的间隔数据非同步获取,本文提出了一种新的测距方案:用一个音频信号TM调制超声载波TU,。

(责任编辑:环球编辑)