基于虛擬現(xiàn)實的三維音效與力反饋技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實在目前來講還是一門較新、綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，經(jīng)過最近幾年的快速發(fā)展，如今，在工業(yè)、學(xué)術(shù)、生產(chǎn)、制造等行業(yè)受到越來越多的關(guān)注。隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、教育、高性能網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)研究的不斷深入與快速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用逐步由實驗室的研究轉(zhuǎn)到實際的應(yīng)用，在工業(yè)設(shè)計、城市規(guī)劃、游戲、旅游、培訓(xùn)、逆向工程等方面的應(yīng)用猶其廣泛。人們通過五官認(rèn)識和感覺客觀存在的世界，觸覺、聽覺是除了視覺之外人們感知外界事物特征、存在、獲取相關(guān)信息的重要手段，同時，也是

2、衡量虛擬現(xiàn)實逼真程度的重要參考因素。在多模態(tài)系統(tǒng)中，有關(guān)觸覺和聽覺的研究是一項目前特別有趣味的研究，在三維虛擬環(huán)境中3D互動已經(jīng)成為可能[1]。
　　 三維音效是虛擬現(xiàn)實世界中不可或缺的一項重要技術(shù)。在各類網(wǎng)絡(luò)游戲、三維視景虛擬仿真等領(lǐng)域有著非常廣泛的發(fā)展前景與應(yīng)用。三維音效的運(yùn)用能夠進(jìn)一步增強(qiáng)人們對虛擬世界的沉浸感，身臨其境之感更加強(qiáng)烈。作為人類感覺之母—觸覺在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的應(yīng)用更加廣泛。常見的有虛擬手術(shù)系統(tǒng)、游戲、娛樂、機(jī)

3、器人等等。近年來，國外的研究學(xué)者對力反饋技術(shù)在虛擬現(xiàn)實、生活中的都有著廣泛而深入的研究，其商業(yè)價值日益顯現(xiàn)。對三維音效技術(shù)與力反饋技術(shù)在虛擬現(xiàn)實中的研究與實現(xiàn)顯得非常必要和十分重要。
　　 本文重點討論了虛擬手術(shù)中三維音效和力反饋的實現(xiàn)原理、設(shè)計方法及其實現(xiàn)過程:
　　 (1)敘述三維聲音產(chǎn)生的基本原理及影響三維聲音效果的各種因素。
　　 (2)以O(shè)penAL/OSGAL三維音效庫為例，詳細(xì)描述該庫的特點以及三維

4、音效的實現(xiàn)過程。提出OSGAL三維音效庫在基于OSG三維圖形引擎所構(gòu)建的虛擬現(xiàn)實中的解決方案。
　　 (3)結(jié)合微軟的DirectSound音效庫，描述該庫在聲音的混音和三維音效上的相關(guān)技術(shù)和實現(xiàn)步驟。
　　 (4)通過osgHaptics開源項目，結(jié)合PHANTOM力反饋器，研究力反饋技術(shù)在虛擬裝配中應(yīng)用。
　　 (5)搭建融合視覺、聽覺、力覺于一體的虛擬裝配仿真平臺，供研究訓(xùn)練之用。詳細(xì)敘述與之相關(guān)技術(shù)的研究