虛擬現(xiàn)實技術及應用-課件

虛擬現(xiàn)實技術及應用

VirtualReality郝泳濤博士haoyt@同濟大學CAD研究中心

副教授2007年上海虛擬現(xiàn)實技術及應用

VirtualReality郝泳濤1第二章

虛擬現(xiàn)實技術的技術體系結構第二章2.1虛擬現(xiàn)實技術的體系結構2.1虛擬現(xiàn)實技術的體系結構體系結構輸入處理器渲染處理器用戶模擬處理器虛擬世界數(shù)據(jù)庫體系結構輸入處理器渲染處理器用戶模擬處理器虛擬世界模擬處理器

VR的核心程序處理:

控制交互、對象動作和決定虛擬世界的狀態(tài)。模擬處理器渲染處理感覺傳輸?shù)接脩粢曈X聽覺觸覺（觸摸/力）實時圖像生成SGI圖形工作站渲染處理虛擬世界數(shù)據(jù)庫設計的主體部分隸屬虛擬世界的對象信息描述動作的腳本用戶信息燈光效果程序控制硬件設備支持OOD技術虛擬世界數(shù)據(jù)庫虛擬現(xiàn)實建模語言(VRML)VirtualRealityModelingLanguageVRML是在因特網上建立虛擬現(xiàn)實的開放標準虛擬現(xiàn)實建模語言(VRML)AVRMLcylinder#VRMLV2.0utf8#ACylinderShape{appearanceAppearance{materialMaterial{}}geometryCylinder{height2.0radius1.5}}Cylinder.wrlAVRMLcylinder#VRMLV2.0utf82.2虛擬現(xiàn)實的多感知系統(tǒng)體系和技術2.2虛擬現(xiàn)實的多感知系統(tǒng)體系和技術J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)人與環(huán)境的關系人與環(huán)境的關系虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)1992年Bryson主計算機數(shù)據(jù)手套（傳感器）（信號源）BOOM雙筒全方位監(jiān)視器多感知系統(tǒng)技術框圖1992年主計算機數(shù)據(jù)手套（傳感器）BOOM雙筒全方多感知系一個示例：virtualcockpit一個示例：virtualcockpitVirtualRealitysystems

totrainaircraftpilotsandtankcommandersVirtualRealitysystems

totr1、視覺生成技術1、視覺生成技術181.1視覺生成基本原理：光線跟蹤的方法假設從視點V通過屏幕象素e向場景投射光線交場景中的景物于P1,P2,…,Pm,那么離視點最近的P1

就是畫面在象素點e處的可見點，象素e的光亮度應由P1

點向P1V方向輻射的光亮度決定。如此求出視域內每一個象素的光亮度，則可生成一幅完整的真實感圖象。e1.1視覺生成基本原理：光線跟蹤的方法假設從視點V通過屏幕光線跟蹤技術(raytracing)I=Ic+tsIs

+ttIt其中：I：可見點P處的光亮度。Ic：局部光照亮度tsIs：環(huán)境鏡面反射光亮度ttIt：規(guī)則透射光亮度每一點的光亮度求法光線跟蹤技術(raytracing)I=Ic+ts視覺生成的基本內容在圖形設備上生成逼真視景必須完成四個基本任務：用數(shù)學方法建立所需要三維場景的幾何描述將三維幾何描述轉換為二維視圖這可通過對場景的透視變換來完成。確定場景中的所有可見面這需要使用隱藏面消除算法將視域之外的或被其他物體遮擋的不可見面消去。計算場景中可見面的光強與顏色嚴格地說，就是根據(jù)基于光學物理的光照模型計算可見面投射到觀察者眼中的光亮度大小和色彩，并將它轉換成合適圖形設備的顏色值，從而確定投影畫面上每一個象素的顏色，最終生成視景。視覺生成的基本內容在圖形設備上生成逼真視景必須完成四個基本任1.2視景的幾何建模與表示方法要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，首先要盡可能詳細地表示虛擬現(xiàn)實的場景幾何信息。例如：表示虛擬環(huán)境中的山川河谷、魚蟲鳥獸，花草樹木、五官軀體、車船路橋等。實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實視景的表示方法有：多邊形(三角形)網格表示方法結構立體幾何表示方法體數(shù)據(jù)表示方法(volume-basedmethod)1.2視景的幾何建模與表示方法要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，首先要盡可能多邊形(三角形)表示方法這種方法又稱為表面或邊界表示方法，即物體的立體幾何信息是通過它們的邊界面或包圍面來表示的。而物體的邊界面或包圍面（即物體的表面）可以用多邊形表示。多邊形(三角形)表示方法這種方法又稱為表面或邊界表示方法，即結構立體幾何表示方法這種方法又稱為體積表示方法。這種表示方法中，物體被表示為一個三維體積基元的集合及它們之們的布爾運算：并、交及差。結構立體幾何表示方法這種方法又稱為體積表示方法。這種表示方法Volume-basedmethods表示單元為體素(voxel)每個體素表示了所在位置的顏色、密度等相關信息。Volume-basedmethods表示單元為體素(vo其他建模與表示技術(VR相關)細節(jié)層次(LevelsofDetail:LOD)技術紋理映射(texturemap)技術其他建模與表示技術(VR相關)細節(jié)層次(LevelsofCourtesyStanford3DScanningRepository69,451polys2,502polys251polys76polysLevelofDetail:

TraditionalLODInANutshellCourtesyStanford3DScanningDistantobjectsusecoarserLODs:LevelofDetail:

TraditionalLODInANutshellDistantobjectsusecoarserLO紋理映射技術(texturemapping)在視景表示時，對于有些細節(jié)，不需要建立相應的多邊形表示，為了達到很好的視覺效果，只需要建立簡單的幾何模型，然后在幾何模型的面上貼上對應的逼真圖片就可以了。這種方法稱為紋理映射方法。這不僅增加了場景的逼真度，而且減少了表示場景的多邊形數(shù)目。紋理映射技術(texturemapping)在視景表示時映射紋理前的場景映射紋理后的場景紋理映射技術(示例)映射紋理前的場景映射紋理后的場景紋理映射技術(示例)1.3立體顯示技術基本原理：人的視覺系統(tǒng)可以通過四種線索得到深度知覺:側視網膜圖象差(lateralretinalimagedisparity);運動視差(motionparallax);圖象大小差異(differentialimagesize);紋理梯度(texturegradient)。目前的立體顯示技術基本上是基于雙目視差原理實現(xiàn)的。1.3立體顯示技術基本原理：人的視覺系統(tǒng)可以通過四種線索得影響（沉浸感）立體視覺因素寬視野（１８０Ｘ１５０）立體顯示彩色高分辨率頭部跟蹤主要視覺設備：紅藍濾色眼鏡液晶開關的立體視眼鏡三維頭盔顯示器（HMD）雙筒全方位監(jiān)視器（BOOM）墻式顯示屏自動聲象虛擬環(huán)境（CAVE）主要視覺設備：頭盔式顯示器（HeadMountedDisplay，HMD)頭盔式顯示器（HeadMountedDisplay，HHMD實物與原理圖頭盔顯示器HeadMountedDisplay,HMDHMD實物與原理圖頭盔顯示器HeadMountedDi頭盔實現(xiàn)方法1帶有光導纖維的HMD的原理HMD的實現(xiàn)方法頭盔實現(xiàn)方法1帶有光導纖維的HMD的原理HMD的實現(xiàn)方法美國icuiti公司分辨率：VGA（640X480）價格69800日圓（約合人民幣5235元）距離眼睛1cm，畫面相當于2米外42英寸屏幕厚度2cm，重量70g支持連接DVD播放器、桌面電腦等電源使用3節(jié)AA電池，可以連續(xù)播放5小時左右。VideoEyewear眼鏡式顯示器美國icuiti公司VideoEyewear眼鏡式顯示虛擬現(xiàn)實技術及應用課件虛擬現(xiàn)實技術及應用課件BOOMBinocularOmni-OrientationMonitorBOOMFS2BOOMBinocularOmni-OrientationBinocularOmniOrientationMonitor(BOOM)BinocularOmniOrientationMonCAVECaveAutomaticVirtualEnvironmentCAVECaveAutomaticVirtualEnvCyberSphereFullyImmersiveSphericalProjectionSystemIllustrationoftheSphericalProjectionSystemtheFullyImmersiveSphericalProjectionSystemCyberSphereFullyImmersiveSphImmersaDesk/technology/idesk/ImmersaDesk/InfinityWallInfinityWall2、聲音生成技術2、聲音生成技術45聽覺

3D&Stereo聲源定位：強度（高頻）和時差（低頻）問題：聲音從頭里發(fā)出，隨強度差而偏左或偏右原因：與耳朵形狀有關解決：Convolvotron($15,000)

耳內錄音+計算聽覺3D&Stereo3觸覺與力覺生成技術3觸覺與力覺生成技術473.1觸覺與力覺反饋設備Therearetwomaintypesofhapticdevices:devicesthatallowusersto"feel"texturesof2-dementionalobjectswithapenormouse-typeinterfacegloveorpen-typedevicesthatallowtheuserto"touch"andmanipulate3-dementionalvirtualobjects3.1觸覺與力覺反饋設備Therearetwomai觸覺（Haptic)Haptic:機械感受器（壓力與紋理）與本體感受器(proprioceptor)（重量、形狀、大?。C械臂，空氣囊，記憶金屬，小馬達，小探針觸覺（Haptic)第二代TeletactII裝有更高分辨率的指尖空氣室，其余部分的空氣室更大，并提供手掌反饋系統(tǒng)。很大的手掌空氣室允許用戶使勁握物體，然后接收刺激。TeletactII與TeletactI使用相似，只是空氣室由20增加到30個。在中指尖、食指尖和拇指區(qū)域空氣室密度較大，空氣室也被放在手的背部，以產生手接觸物體的感覺。ARRC力學反饋手套第二代TeletactII裝有更高分辨率的指尖空氣室，其余部筆式力量感知器筆式力量感知器PHANTOM?Omni?HapticDeviceBySensAbleTechnologiesPHANTOM?Omni?HapticDeviceB力反饋手套RMⅡRMⅡ像一付手套似的戴在用戶的手上。主要結構包括一個小平臺，上面架著四個特制的汽缸。每個汽缸軸的頂端都和相應的指尖相連接，軸和指尖的連接通過“Y”形的連接物。一個簡單的細皮手套被作為傳感器/反饋系統(tǒng)的支持結構。力反饋手套RMⅡRMⅡ像一付手套似的戴在用戶的手上。主要結構CyberGraspByImmersionCorporationCyberGraspByImmersionCorpora數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)手套DHM手勢傳感裝置原理圖DHM手勢傳感裝置原理圖4、身體位置跟蹤4、身體位置跟蹤57身體跟蹤位置的跟蹤（位置+方向） 及角度的度量（指關節(jié)、光纖）眼動跟蹤身體跟蹤位置跟蹤技術：正交電磁場 Polhemustrackers超聲波信號 Logitec.MattelPowerGlove機械連接 FakeSpaceLabs視頻信號處理 MyronKruegerLED視頻傳感 UNCatChapelHill慣性跟蹤（加速度） Spaceball位置跟蹤技術：PowerGlove示意圖PowerGlove示意圖三維鼠標器示意圖三維鼠標器示意圖基于運動跟蹤的方法一種人體運動記錄回放的方法關鍵：數(shù)據(jù)的轉換基于運動跟蹤的方法一種人體運動記錄回放的方法基于運動跟蹤的方法基于運動跟蹤的方法基于運動跟蹤的方法記錄點的坐標轉換成旋轉角驅動虛擬角色運動重定向基于運動跟蹤的方法記錄點轉換成驅動虛運動重基于運動跟蹤的方法基于運動跟蹤的方法虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一個示例：virtualcockpit一個示例：virtualcockpitVirtualRealitysystems

totrainaircraftpilotsandtankcommandersVirtualRealitysystems

totr2.3幾種典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及其應用2.3幾種典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及其應用69J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)人與環(huán)境的關系人與環(huán)境的關系虛擬現(xiàn)實的概念模型王兆其，《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》，博士學位論文，北京航空航天大學，1999.6.虛擬現(xiàn)實的概念模型王兆其，《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》(1)AugmentedReality應用領域：維修，醫(yī)學檢查，培訓等主要問題：虛實一致性王兆其《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》博士論文，北京航空航天大學，1999.6.R.T.Azuma,ASurveyofAugmentedReality,Presence:TeleoperatorsandVirtualEnvironments,1997,6(4):355~385(1)AugmentedReality應用領域：維修，醫(yī)(2)多用戶虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一次允許多個用戶參與。典型的系統(tǒng)有：mWorld,CAVE，DIVE等

主要應用：虛擬研討環(huán)境(聊天室),虛擬社區(qū)主要問題：保證多個用戶對虛擬環(huán)境有一致的感受王兆其《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》博士論文，北京航空航天大學，1999.6.(2)多用戶虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一次允許多個用戶參與。王兆其《虛(3)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分布于不同地理位置的多臺計算機通過網絡互聯(lián)主要應用：軍事仿真，多用戶虛擬環(huán)境典型系統(tǒng)：SIMNET，NPSNET，STOW，DVENET主要問題：系統(tǒng)的一致性(由數(shù)據(jù)分布與網絡延遲引起)王兆其《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》博士論文，北京航空航天大學，1999.6.(3)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分布于不同地理位置的多臺計算機通過(4)遙存在(Tele-Presence)真實世界與操作人員相隔兩地主要應用：遠程手術，遠程探測等王兆其《虛擬環(huán)境中物體運動逼真性的研究》博士論文，北京航空航天大學，1999.6.(4)遙存在(Tele-Presence)真實世界與操作第二講結束謝謝！第二講結束謝謝！78虛擬現(xiàn)實技術及應用

VirtualReality郝泳濤博士haoyt@同濟大學CAD研究中心

副教授2007年上海虛擬現(xiàn)實技術及應用

VirtualReality郝泳濤79第二章

虛擬現(xiàn)實技術的技術體系結構第二章2.1虛擬現(xiàn)實技術的體系結構2.1虛擬現(xiàn)實技術的體系結構體系結構輸入處理器渲染處理器用戶模擬處理器虛擬世界數(shù)據(jù)庫體系結構輸入處理器渲染處理器用戶模擬處理器虛擬世界模擬處理器

VR的核心程序處理:

控制交互、對象動作和決定虛擬世界的狀態(tài)。模擬處理器渲染處理感覺傳輸?shù)接脩粢曈X聽覺觸覺（觸摸/力）實時圖像生成SGI圖形工作站渲染處理虛擬世界數(shù)據(jù)庫設計的主體部分隸屬虛擬世界的對象信息描述動作的腳本用戶信息燈光效果程序控制硬件設備支持OOD技術虛擬世界數(shù)據(jù)庫虛擬現(xiàn)實建模語言(VRML)VirtualRealityModelingLanguageVRML是在因特網上建立虛擬現(xiàn)實的開放標準虛擬現(xiàn)實建模語言(VRML)AVRMLcylinder#VRMLV2.0utf8#ACylinderShape{appearanceAppearance{materialMaterial{}}geometryCylinder{height2.0radius1.5}}Cylinder.wrlAVRMLcylinder#VRMLV2.0utf82.2虛擬現(xiàn)實的多感知系統(tǒng)體系和技術2.2虛擬現(xiàn)實的多感知系統(tǒng)體系和技術J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)J.J.Gibson總結的感知系統(tǒng)人類的感知系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)行為系統(tǒng)人類的行為系統(tǒng)人與環(huán)境的關系人與環(huán)境的關系虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)1992年Bryson主計算機數(shù)據(jù)手套（傳感器）（信號源）BOOM雙筒全方位監(jiān)視器多感知系統(tǒng)技術框圖1992年主計算機數(shù)據(jù)手套（傳感器）BOOM雙筒全方多感知系一個示例：virtualcockpit一個示例：virtualcockpitVirtualRealitysystems

totrainaircraftpilotsandtankcommandersVirtualRealitysystems

totr1、視覺生成技術1、視覺生成技術961.1視覺生成基本原理：光線跟蹤的方法假設從視點V通過屏幕象素e向場景投射光線交場景中的景物于P1,P2,…,Pm,那么離視點最近的P1

就是畫面在象素點e處的可見點，象素e的光亮度應由P1

點向P1V方向輻射的光亮度決定。如此求出視域內每一個象素的光亮度，則可生成一幅完整的真實感圖象。e1.1視覺生成基本原理：光線跟蹤的方法假設從視點V通過屏幕光線跟蹤技術(raytracing)I=Ic+tsIs

+ttIt其中：I：可見點P處的光亮度。Ic：局部光照亮度tsIs：環(huán)境鏡面反射光亮度ttIt：規(guī)則透射光亮度每一點的光亮度求法光線跟蹤技術(raytracing)I=Ic+ts視覺生成的基本內容在圖形設備上生成逼真視景必須完成四個基本任務：用數(shù)學方法建立所需要三維場景的幾何描述將三維幾何描述轉換為二維視圖這可通過對場景的透視變換來完成。確定場景中的所有可見面這需要使用隱藏面消除算法將視域之外的或被其他物體遮擋的不可見面消去。計算場景中可見面的光強與顏色嚴格地說，就是根據(jù)基于光學物理的光照模型計算可見面投射到觀察者眼中的光亮度大小和色彩，并將它轉換成合適圖形設備的顏色值，從而確定投影畫面上每一個象素的顏色，最終生成視景。視覺生成的基本內容在圖形設備上生成逼真視景必須完成四個基本任1.2視景的幾何建模與表示方法要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，首先要盡可能詳細地表示虛擬現(xiàn)實的場景幾何信息。例如：表示虛擬環(huán)境中的山川河谷、魚蟲鳥獸，花草樹木、五官軀體、車船路橋等。實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實視景的表示方法有：多邊形(三角形)網格表示方法結構立體幾何表示方法體數(shù)據(jù)表示方法(volume-basedmethod)1.2視景的幾何建模與表示方法要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，首先要盡可能多邊形(三角形)表示方法這種方法又稱為表面或邊界表示方法，即物體的立體幾何信息是通過它們的邊界面或包圍面來表示的。而物體的邊界面或包圍面（即物體的表面）可以用多邊形表示。多邊形(三角形)表示方法這種方法又稱為表面或邊界表示方法，即結構立體幾何表示方法這種方法又稱為體積表示方法。這種表示方法中，物體被表示為一個三維體積基元的集合及它們之們的布爾運算：并、交及差。結構立體幾何表示方法這種方法又稱為體積表示方法。這種表示方法Volume-basedmethods表示單元為體素(voxel)每個體素表示了所在位置的顏色、密度等相關信息。Volume-basedmethods表示單元為體素(vo其他建模與表示技術(VR相關)細節(jié)層次(LevelsofDetail:LOD)技術紋理映射(texturemap)技術其他建模與表示技術(VR相關)細節(jié)層次(LevelsofCourtesyStanford3DScanningRepository69,451polys2,502polys251polys76polysLevelofDetail:

TraditionalLODInANutshellCourtesyStanford3DScanningDistantobjectsusecoarserLODs:LevelofDetail:

TraditionalLODInANutshellDistantobjectsusecoarserLO紋理映射技術(texturemapping)在視景表示時，對于有些細節(jié)，不需要建立相應的多邊形表示，為了達到很好的視覺效果，只需要建立簡單的幾何模型，然后在幾何模型的面上貼上對應的逼真圖片就可以了。這種方法稱為紋理映射方法。這不僅增加了場景的逼真度，而且減少了表示場景的多邊形數(shù)目。紋理映射技術(texturemapping)在視景表示時映射紋理前的場景映射紋理后的場景紋理映射技術(示例)映射紋理前的場景映射紋理后的場景紋理映射技術(示例)1.3立體顯示技術基本原理：人的視覺系統(tǒng)可以通過四種線索得到深度知覺:側視網膜圖象差(lateralretinalimagedisparity);運動視差(motionparallax);圖象大小差異(differentialimagesize);紋理梯度(texturegradient)。目前的立體顯示技術基本上是基于雙目視差原理實現(xiàn)的。1.3立體顯示技術基本原理：人的視覺系統(tǒng)可以通過四種線索得影響（沉浸感）立體視覺因素寬視野（１８０Ｘ１５０）立體顯示彩色高分辨率頭部跟蹤主要視覺設備：紅藍濾色眼鏡液晶開關的立體視眼鏡三維頭盔顯示器（HMD）雙筒全方位監(jiān)視器（BOOM）墻式顯示屏自動聲象虛擬環(huán)境（CAVE）主要視覺設備：頭盔式顯示器（HeadMountedDisplay，HMD)頭盔式顯示器（HeadMountedDisplay，HHMD實物與原理圖頭盔顯示器HeadMountedDisplay,HMDHMD實物與原理圖頭盔顯示器HeadMountedDi頭盔實現(xiàn)方法1帶有光導纖維的HMD的原理HMD的實現(xiàn)方法頭盔實現(xiàn)方法1帶有光導纖維的HMD的原理HMD的實現(xiàn)方法美國icuiti公司分辨率：VGA（640X480）價格69800日圓（約合人民幣5235元）距離眼睛1cm，畫面相當于2米外42英寸屏幕厚度2cm，重量70g支持連接DVD播放器、桌面電腦等電源使用3節(jié)AA電池，可以連續(xù)播放5小時左右。VideoEyewear眼鏡式顯示器美國icuiti公司VideoEyewear眼鏡式顯示虛擬現(xiàn)實技術及應用課件虛擬現(xiàn)實技術及應用課件BOOMBinocularOmni-OrientationMonitorBOOMFS2BOOMBinocularOmni-OrientationBinocularOmniOrientationMonitor(BOOM)BinocularOmniOrientationMonCAVECaveAutomaticVirtualEnvironmentCAVECaveAutomaticVirtualEnvCyberSphereFullyImmersiveSphericalProjectionSystemIllustrationoftheSphericalProjectionSystemtheFullyImmersiveSphericalProjectionSystemCyberSphereFullyImmersiveSphImmersaDesk/technology/idesk/ImmersaDesk/InfinityWallInfinityWall2、聲音生成技術2、聲音生成技術123聽覺

3D&Stereo聲源定位：強度（高頻）和時差（低頻）問題：聲音從頭里發(fā)出，隨強度差而偏左或偏右原因：與耳朵形狀有關解決：Convolvotron($15,000)

耳內錄音+計算聽覺3D&Stereo3觸覺與力覺生成技術3觸覺與力覺生成技術1253.1觸覺與力覺反饋設備Therearetwomaintypesofhapticdevices:devicesthatallowusersto"feel"texturesof2-dementionalobjectswithapenormouse-typeinterfacegloveorpen-typedevicesthatallowtheuserto"touch"andmanipulate3-dementionalvirtualobjects3.1觸覺與力覺反饋設備Therearetwomai觸覺（Haptic)Haptic:機械感受器（壓力與紋理）與本體感受器(proprioceptor)（重量、形狀、大小）機械臂，空氣囊，記憶金屬，小馬達，小探針觸覺（Haptic)第二代TeletactII裝有更高分辨率的指尖空氣室，其余部分的空氣室更大，并提供手掌反饋系統(tǒng)。很大的手掌空氣室允許用戶使勁握物體，然后接收刺激。TeletactII與TeletactI使用相似，只是空氣室由20增加到30個。在中指尖、食指尖和拇指區(qū)域空氣室密度較大，空氣室也被放在手的背部，以產生手接觸物體的感覺。ARRC力學反饋手套第二代TeletactII裝有更高分辨率的指尖空氣室，其余部筆式力量感知器筆式力量感知器PHANTOM?Omni?HapticDeviceBySensAbleTechnologiesPHANTOM?Omni?HapticDeviceB力反饋手套RMⅡRMⅡ像一付手套似的戴在用戶的手上。主要結構包括一個小平臺，上面架著四個特制的汽缸。每個汽缸軸的頂端都和相應的指尖相連接，軸和指尖的連接通過“Y”形的連接物。一個簡單的細皮手套被作為傳感器/反饋系統(tǒng)的支持結構。力反饋手套RMⅡRMⅡ像一付手套似的戴在用戶的手上。主要結構CyberGraspByImmersionCorporationCyberGraspByImmersionCorpora數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)手套DHM手勢傳感裝置原理圖DHM手勢傳感裝置原理圖4、身體位置跟蹤4、身體位置跟蹤135身體跟蹤位置的跟蹤（位置+方向） 及角度的度量（指關節(jié)、光纖）眼動跟蹤身體跟蹤位置跟蹤技術：正交電磁場 Polhemustrackers超聲波信號 Logitec.MattelPowerGlove機械連接 FakeSpaceLabs視頻信號處理 MyronKruegerLED視頻傳感 UNCatChapelHill慣性跟蹤（