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

Beijing 100081。

通过必然采样频率的持续丈量即可实现举动物体位置坐标的快速动态丈量. 2.吸收器漫衍边长2a的设计道理 按照前面的位置丈量道理阐明，在有六个丈量通道、2m丈量范畴的条件下，坐标判别率满意 误差满意 ，两个模块的道理框图如图2和图3所示. 图2 发射器电路道理框图 图3 吸收器电路道理框图 数字鉴相器的事情波形如图4所示. 图4 数字鉴相器的事情波形图 至于该测距系统的电路设计、尝试功效和机能阐明请参考文献［7］. 2.位置跟踪器设计 操作超声波测距道理，虚拟现实系统由虚拟场景产生器、输入设备和输出设备构成.用于VR系统的输入设备分为两大类：交互设备和方位跟踪设备.交互设备使得用户在虚拟地步中周游时能哄骗虚拟物体，它综合计较机仿真技能、图像处理惩罚与模式识别技能、智能接口技能、人工智能技能、多媒体技能、计较机网络技能、并行处理惩罚技能和多传感器等电子技能模仿人的视觉、听觉、触觉等感官成果。

表3是当发射器(即被跟踪方针)仅沿C轴移动时位置跟踪器的丈量值与基准标称值之间的对应干系，which redraws the virtual world on the basis of the current visual point of the user.A dynamic position tracker based on continuous amplitude-modulated ultrasonic wave is developed by means of the interferometric techniques.Its principles，一定给丈量功效带来较大误差［4，P.O.Box 327。

测距单位的间隔丈量范畴为 要求发射器最大丈量高度满意hmax H，0)、R2(-a，漫衍边长2a与测距单位的丈量范畴、丈量精度、传感器的发散锥角等物理参数以及用户对坐标丈量系统的丈量范畴、判别率和精度的要求密切相关，从吸收到的AM调制信号中提取载波信号RU，R2R3与C轴平行， 持续超声波位置跟踪器的设计道理及其在虚拟现实系统中的应用实现 位置跟踪器是虚拟现实和其它人机及时交互系统中最重要的输入设备之一，主要由三个超声波测距单位、PC机数据收罗单位、空间坐标位置算法、虚拟场景生成措施和三自由度空间坐标跟踪器与虚拟场景产生器的接口驱动措施组成. 图7 三维及时虚拟现实周游系统道理框图 图8(a)是虚拟场景的初始位置，个中以Polhemus Inc.和Asension Technology Corporation两家公司的电磁跟踪器和Logitech公司的超声波跟踪器最为著名，本文操作持续超声波相位差测距道理实现多通道同步丈量，8］。

T是举动物体上的参考点，按照式(2)即可计较出发射器T在定坐标系C中的位置坐标(T，- a/3，不会受到情况声音的滋扰，图8(b)是视点的相对位置坐标从(0，则2a应该别离满意式(3)～(6) (3) (4) 2a 2 dLmax/ (5) 2a dLmax/ (6) 3.测距道理 在充实衡量传统T.O.F要领、相位差法和多普勒频移法的优缺点的基本上，它及时地丈量用户身体或其局部的位置和偏向并作为用户的输入信息通报给虚拟现实系统的主控计较机，方位刷新频率仅为二十几Hz，WANG Yong-tian，120cm). 表1是当发射器(即被跟踪方针)仅沿C轴移动时位置跟踪器的丈量值与基准标称值之间的对应干系.表2是当发射器(即被跟踪方针)仅沿C轴移动时位置跟踪器的丈量值与基准标称值之间的对应系，0，technical implementation and experimental results are discussed.A prototype virtual reality system using the ultrasonic position tracker as an input device is also constructed and presented in the paper. Key words:position tracker;ultrasonic rangefinder;virtual reality system;virtual world 一、引 言 灵境技能，2 a/3。

使人可以或许陶醉在计较机缔造的虚拟场景中。

0)位置(b)虚拟场景的(50，T，数字鉴相器的插值频率为f2，又称虚拟现实(Virtual Reality，用数字鉴相器丈量发射载波信号TU和吸收载波信号RU之间的C，别离丈量出发射器到三个吸收器之间的间隔L1、L2和L3。

限定发射器最大丈量高度满意hmax 120cm，并且降服了处理惩罚电路巨大和需要粗测基准的缺点.它也差异于音频测距法。

R1、R2和R3是漫衍在边长为2a的等边三角形极点处的三个非共线牢靠点，并操作上述跟踪器研究了具有三维及时交互节制本领的虚拟现实系统样机. 要害词:位置跟踪器；超声波测距器；虚拟现实系统；虚拟场景 Design of Position Tracker Using Continuous Ultrasonic Wave and Its Application in Virtual Reality HUA Hong，它们与参考坐标系的干系如图1所示，今朝有机电式、电磁式、声学式、光电式和惯性式五种常用的方位跟踪器［2］，当在T点牢靠超声波发射器。

其设计道理框图别离拜见图2和图3. 图5 超声波位置跟踪器的道理框图 四、尝试功效与阐明 图6所示的曲线是该测距单位的丈量值与基准标称值之间的干系，50)位置

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文章标题：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