虛擬現(xiàn)實中電磁跟蹤技術(shù)的研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一個綜合了計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、圖象處理、模式識別、傳感探測技術(shù)等綜合學(xué)科的技術(shù)。當今世界，隨著科技的發(fā)展、計算機性能的提高，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于各種軍民領(lǐng)域中。
　　 跟蹤技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的重要組成部分之_。在不同的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域中，首先都要讓計算機確切知道操作者在虛擬環(huán)境中所在的位置，這就用到了跟蹤技術(shù)。目前，跟蹤技術(shù)主要有電磁式、機械式、光電式、超聲式、慣性式和地磁式等六

2、種，它們各有優(yōu)缺點，在此研究其中的一種跟蹤技術(shù)——電磁式跟蹤技術(shù)。
　　 六自由度電磁跟蹤系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中實現(xiàn)浸沒感和人機交互的重要設(shè)備之一，探討如何研制一套性能優(yōu)良且成本較低的六自由度電磁跟蹤系統(tǒng)具有十分重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。
　　 課題對跟蹤技術(shù)中一種——電磁跟蹤技術(shù)進行了重點的比較全面的分析與研究，它的研制涉及到許多領(lǐng)域的知識，主要包括電磁學(xué)、電工學(xué)、計算機圖形學(xué)和單片機等相關(guān)的基礎(chǔ)知識。
　　

3、 設(shè)計出電磁式跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架后，依據(jù)電磁學(xué)理論和相關(guān)數(shù)學(xué)方面的知識推導(dǎo)出六自由度電磁跟蹤系統(tǒng)的跟蹤算法。之后以單片機為依托平臺，產(chǎn)生PWM方波信號，來實現(xiàn)電磁信號的產(chǎn)生、再用多路分配電路把產(chǎn)生的電磁信號分成3路，經(jīng)過信號放大電路把信號放大后，驅(qū)動三軸電磁發(fā)射線圈向空間發(fā)射電磁波。用電磁線圈作為電磁接收器接收空間的電磁場，在功率放大器將信號放大后，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再用跟蹤算法將數(shù)字信號處理后用液晶顯示器顯示跟蹤結(jié)果。其中用C語言編寫PW