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