基于whdi的无线化头戴式显示器设计

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1、东华大学学位论文基于WHDI的无线化头戴式显示器设计专业名称：控制科学与工程作者姓名：龙恺指导教师：龚涛学校代码：10255学号：2131149基于WHDI的无线化头戴式显示器设计DesignofheadmountdisplaybasedonWHDI学院：信息科学与技术学院专业：控制科学与工程姓名：龙恺导师：龚涛2016年1月I东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过

2、的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日II基于WHDI的无线化头戴式显示器设计基于WHDI的无线化头戴式显示器设计摘要随着科学技术的发展，虚拟现实头戴式技术渐渐成熟。虚拟现实的应用场景也越来越广泛：模拟训练、3D游戏、远程医疗等等方面都会利用到这一技术。本论文的主要工作是设计了一种无线化的头戴式显示器，并在系统中融入了WHDI技术。论文首先基于一块大小为7英寸，分辨率为1920*1080的液晶显示屏，设计了实现100°视场角的光学成像系统，接下来设计了与该成像系统相配套的

3、嵌入式系统与软件。整个系统包括导航姿态参考子系统；无线数据收发模块；虚拟现实头盔用观察组建；虚拟场景漫游演示程序。在航姿参考系统设计中重点比较了互补滤波算法和卡尔曼滤波算法，通过实验仿真得出了使用卡尔曼滤波进行数据融合的结论。同时在将头戴式显示器无线化的过程中，采用WHDI技术与NRF24L01芯片来建立无线数据链接。实现了数据的低延时，高可靠性无线传输。最终组合成一套具有较高沉浸感的无线头戴式显示系统。关键字：虚拟现实头盔，导航姿态参考系统，无线家庭数字接口，无线数据传输IV基于WHDI的无线化头戴式显示器设计Designofheadmountdisplayb

4、asedonWHDIAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,Virtualrealitytechnologyisgraduallymature.Virtualrealityheadmountdisplay(HMD)isalsomoreandmoreextensive:simulationtraining,3Dgames,remotemedicalandsoonwillbetheuseofthistechnology.Themainworkofthispaperistodesignwirelessheadm

5、ounteddisplay,andintegratedintotheWHDItechnologyinthesystem.Firstly,thepaperdesignsanopticalsystembasedonasizeof7inchesandaresolutionof1920*1080liquidcrystaldisplayscreen.Theopticalsystemhas100°fieldofview.Andthendesignsanembeddedsystemandsoftwarewhichismatchedwiththeopticalsystem.Th

6、issystemIncludesthenavigationattitudereferencesub-system,thewirelessdatasendingandreceivingmodule,thevirtualrealityobservationmoduleandthevirtualsceneroamingprogram.Inthedesignofnavigationandattitudereferencesystem,thecomplementaryfilteringalgorithmandCalmanfilteralgorithmarecompared

7、andtheresultsareobtainedbytheexperimentalsimulation.Atthesametime,intheprocessoftheHMD,thewirelessdatalinkisbuiltbyWHDItechnologyandNRF24L01chip.Thewirelesstransmissionhasaverysmalldelayandhighreliability.Andfinally,thewirelessHMDhasahighperformance.AuthorName：KaiLong(ControlSciencea

8、ndEngineerin