资源描述：
《头盔显示器的发展.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、头盔显示器的发展[时(iiJ：2008-05]头盔显示器(HMD.HeadMountedDisplay)的原理是将小型2维显示器所产生的影像藉由光学系统放大。具体而言，小型显示器所发射的比线经过凸状Lens使彤像因折射产生类似远方效果。利用此效果将近处物体放大至远处观赏而达到所谓的全豫视觉(Hologram)。小型裁晶显示器(LCD,LiquidCrystalDisplay)的影像通过一个偏心自由曲面Lens,使影像变成类似大银幕画面。由于偏心自由曲面Lens为一倾斜状凹面Lens,因此在光学上它已不
2、单定Lens功能，基本上已成为自由面棱傥(prism)。当LCD产生的影像穿透A面进入偏心自由曲面棱镜(prism)C面,再全反射至观视者眼睛对向侧凹面镜B面。B面涂有一层mirrorcoating,反射同时光线再欢被放大反射至C面,并在(3面补止光线倾辂达到观视者眼睛。头盏显示器的光学技术设计和制造技术日趋完善，不仅作为个人应用显示器，它还足紧凑型大屏幕投影系统设计的基础，可将小型LCD显示器件的影像透过光学系统做成全像大屏幕。除了在现代先进军事电『技术中得到普遍应用成为单兵作战系统的必备装•备外，
3、还拓展到民用电子技术中。1技术进展早在1968邙，芙国ARPA信息处理技术办公室主任IvanSutherland建立了“达靡克里斯Z剑”头盔显示器.它被认为是世界上第一个头盔显示器它能显现二维图像,没有浸沉感，用户只能看到的线框图叠加在直实环境之上。采用传统的轴对称光学系统,体枳和重量都较大，1975年J.H.CIark利用IvanSutherland设计的头斋显示设备和Utah大学开发的机械Wand建立了一个ill「面设计的交互环境。由于当时的相关技术还不成熟,并没有产生广泛的影响，但这已是3D交互
4、技术的雏形。楚进入虚拟技术(virtualreality,简称VR)应用的前奏。1982年，ThomasFurnessIII展示了带有6个自由度珮踪定位的头盔显示器(HMD八从而使用户完全脱离的周围环如1984年，MichaelMcGreevy在NASAAmes创建了并不昂贵的三维立体HMD：1985年，ScottFisher在NASA继续三维立休HMD工程的发展，创建了由操作者位置、声音和于势控制，带有广角立体显示的头盔式显示系统。与之同时，VPL研究小组研制出了数据手套,能够用来测量每个手指关节的
5、弯曲程度o1986年末,NASA的…个研究小组集成了一个VR的3D环境，用户可以用手抓住某个虚拟物体并操纵它，可以用手势和系统进行初步交流。1994年，加拿大Albert大学的M.Green教授亟新在该方向上开展/研究，得到了各方面的高度重视。现在UniversityofWisconsion-Madison,WashingtonStateUniversity,BrighamYoungUniversity,SUNYatBuffalo,UniversityofClemenson均开始该方向的研究。Univ
6、ersityofWisconsion-Madison的初期研究表明，在VR环境下利用3D交互技术进行设计工作会提高设计效率10-30倍。VR的应用还便得高难度驾驶技术的培训效率大幅捉高.成为必备予段。2军用头盔显示器1968年，lit界上第一个头盔显示器，即如上所述的美国ARPA信息处理技术办公室主任IvanSutherland开发的“达縻克里斯之剑”头盔显示器,就是军用头盔显示器。新世纪，未来“理想单兵作战武器平台系统”的发展格外引人注目°新理念.新原理、新结构、新功能、新工艺等交和解映：役视技术、
7、激比技术、计算机技术、光学技术、新材料技术等广泛运用，使得传统士兵作战单元概念产生了质的飞跃,作为终端显示输出的头盔显示器的地位显得越发两耍，它是不可缺少的重耍部件z—。原先主要为战机和战车驾驶员配备，而未来，一个士兵就村当于一个作战平台，而一个单兵武器作战平台眦是一个“士兵作战系统”。而今，世界一些发达国家都在紧锣密鼓地制定和组织实旌“士兵作战系统”发展计划。于是,适应各
8、'
9、国惜的单兵作战武器系统平台异军突起。现在的头盔系统已成为士兵的•外脑S头盔壳作为一•个系统平台，用以安装通信装置.听力增强装
10、置、鮭体式夜视/夜间机动性传感器、高分辨率显示器等装备。士兵通过显示器可对战场进行扫描，在各种复杂条件下都能捕捉到目标图像，并允许士兵从头顶、掩休后方和建筑物周囤进行"拐弯■■射击.不需暴館自己便可准确攻击目标。目前，美、英、法等国家的综合头盔都有了很大突破，从而使单兵武器作战平台发挥出更大的威力。3民用头盔显示器头盔显示器在虚拟技术应用系统中的地位十分琏耍.统计表明，普通人从外部世界获取信息的80%来
11、'
12、视觉.如何实时地生成人规模复杂虚拟环境的立体画
