[01477964]虚拟现实和增强现实的人机交互技术研究

该项目属于计算机科学技术与光电工程、传感器技术的交叉学科领域。项目组在国内率先对虚拟现实和增强现实的人机交互技术进行了系统的研究，研制出具有独立知识产权的新一代人机交互设备，包括兼顾视场和分辨率两大生成要素的虚拟现实浸没式头盔显示器、透视式增强现实头盔显示器、带有触觉反馈功能的光纤数据手套、三自由度数字罗盘和六自由度跟踪系统；在突破了三维环境注册定位算法、透视式融合显示、立体显示图形生成等关键技术的基础上，完成了国内第一个实时增强现实样机。该项目的主要技术指标包括：1.跟踪系统的作用距离大于等于2m，迟豫时间小于30ms；角度测量分辨率0.1，精度1；距离测量分辨率1mm，精度5mm；2.光学数据手套可跟踪手部六自由度运动和五个手指的弯曲角度并提供触觉反馈；3.虚拟现实浸没式头盔显示器的双目视场大于140；4.增强现实透视式头盔显示器的双目视场大于40，出瞳距离不小于25mm；5.增强现实三维注册精度3mm。该项目取得的成果已经在多个国防项目中得到成功应用，效果得到用户单位的高度评价。此外，项目组还积极探讨了在文化、医疗等领域的应用，其中基于增强现实的圆明园数字重建得到中央电视台《科技博览》栏目的专题报道。有关研究成果在2005年12月被金国藩院士主持的鉴定专家组评为“在增强现实关键技术和虚拟现实人机交互技术方面取得的研究成果处于国内领先、国际先进水平，其在武器装备论证仿真和古迹数字重建方面的应用已经取得了显著的社会效益和经济效益”。