数据手套系统中实时数据采集和图像显示的实现

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1、第29卷　第6期计　算　机　工　程2003年4月Vol.29№6ComputerEngineeringApril2003·软件技术与数据库·文章编号：1000—3428(2003)06—0082—03文献标识码：A中图分类号：TP368.1;TP391.41数据手套系统中实时数据采集和图像显示的实现1211文武，杨成忠，徐波，王广峰(1.解放军理工大学工程兵工程学院，南京210007；2.湖北省宣恩县公路段，宣恩445500)摘要：针对虚拟现实系统数据流量大、实时要求强的特点，文章应用基于高速串口、Windows多媒体定时器和O

2、penGL技术的方法来实现数据手套的快速数据传输和实时图像显示，实际应用中取得了令人满意的视觉输出效果，为虚拟现实系统提供了形象生动的人机交互接口。考虑到虚拟现实技术的进一步发展，文章还介绍了一种解决更高速数据采集和实时显示任务的方案。关键词：数据手套；虚拟现实；多媒体定时器；实时数据采集；OpenGLRealizationofReal-timeDataAcquisitionandDisplayinDataGloveSystem1211WENWu，YANGChengzhong，XUBo，WANGGuangfeng(1.Engin

3、eeringInstituteofEngineerCorps,PLAUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210007；2.Xuan'enCounty,HighwaySegmentofHubeiProvinceXuan'en445500)【】AbstractInviewofthecharacteristicofvirtuerealitysystem,amethodbasedonthemultimediatimerofWindows,OpenGLandhighspeedCOMportisp

4、resentedinthispapertorealizefastdatatransmissionandimagedisplayofDataGloveinreal-time.Byusingthismethod,thispapergetssatisfyingeffectintheapplicationandprovidesafriendlyinterfacetotheuser.Inordertoimprovethecapabilityofthevirtualrealitysystem，anewmethodisintroducedin

5、thepaper.【】KeywordsDataGlove；Virtualreality；Multimediatimer；；Rreal-timedataacquisitionOpenGL1概述单片机子系统：虚拟现实技术()又称灵境技术，是近年来热门的研究领数据采集、滤波、智能化处理、串行通讯、故障报警、传感器检测等域，其基本原理是利用计算机生成一个三维空间，用户置身传感器1#于该环境中，并借助轻便多维的输入输出设备，去感知和研..究客观世界的变化规律，用户在虚拟环境中可以“自由”运.PC机子系统：动，随意地观察周围的景物，由此产生

6、一种身临其境的感传感器18#1.与单片机串行通讯觉。其系统模型如图1所示。2.数据进一步处理3.图形显示——视觉输出人虚拟4.其他感觉形式输出标志人体各类信息的信号量动作传感器件现实系统图2数据手套系统功能框图感觉在数据手套研制过程中，我们为了实现上述目标，在传传递视觉、力触觉、声音等直观信号量感器端选用了MCS51系列单片机ATMEL89C51(fosc=22.图1虚拟现实系统的模型1184MHz)来接收并且初步处理传感器测量的数据；设置串口标准RS232C(波特率为115.2kbps)来实现主机和单片机的数据手套正是这样一

7、种关键的输入输出设备，它戴在手通信；运用OpenGL技术生成数据手套的图形界面；同时主上，通过手指关节的运动，对显示的图形进行多维交互控制机采用了Windows提供的多媒体定时器精确定时，每隔25ms和发布用户命令等。而在手套上安装有测量手指关节位置的对单片机传输的数据进行处理，实时刷新屏幕生成动画，屏传感器，记录用户的动作，并将此信息作为动作数据送到系幕刷新率为40帧/s,，消除了画面的“闪烁”现象提供了比较统主机，主机根据动作数据修改模型中的图形。这种动作／形象生动的人机交互界面。反应信息是连续不断地更新的，因此能够呈现一个

8、与用户动2高速串口数据通信作同步的具有图形、声音，甚至力、触反馈的虚拟世界。这为了保证系统的实时性，系统采用MCS51系列单片机样，用户看到的是全彩色立体图像，听到的是虚拟环境中的ATMEL89C51来协调、控制和采集各传感器的测量数据，以音响，手可以感受到虚拟