68、交互式虚拟环境创建、控制与触觉反馈增强沉浸感

交互式虚拟环境创建、控制与触觉反馈增强沉浸感

交互式虚拟环境的创建与控制

在虚拟环境（VE）的开发中，场景控制是一个关键环节。为了减轻应用开发者在环境维护方面的负担，工具库中添加了可选的场景控制器模块。该模块能够创建和管理场景内虚拟对象的注册层次结构，还可用于提供动画和交互功能。

虚拟对象除了具有几何形状外，还拥有特定的“个性”，这些个性会影响其行为并使其能够进行交互。例如，存在可操作对象（能被用户或其他对象附着和移动）、移动对象（有自己的局部或场景内移动规则）和容器对象（可用于容纳或携带其他对象）等预定义个性。通过场景配置器定义的对象可以获得这种基础级别的场景控制，并且还能从这些基础个性中衍生出具有扩展特征和行为的对象。

由于这项工作基于OpenSG场景图，对象层次结构在分布式或多处理器架构中得到了很好的支持。结合持久或共享内存中的状态存储，使得更复杂的对象或有额外处理需求的对象能够存在，而不会影响场景的渲染性能。例如，对于受多个力作用的对象的动态运动和交互，场景控制器可能只需要对象的位置信息，并且可以以最小的开销获取这些信息。同时，额外的线程（和处理器）可以不断计算对象运动背后的物理原理，以确定其最终位置。

在用户交互方面，单用户交互式环境的扩展涉及多个用户将环境的某些方面用作通信媒介。当前的应用有时会使用化身来代表远程用户在虚拟世界中的形象，跟踪设备会跟踪用户的动作并将其映射到对应的化身上，使远程用户能够在虚拟世界中进行手势或其他交互。然而，当前跟踪技术的成本较高，通常每人最多只能跟踪2 - 3个点，这限制了其有效性。

一种更可行的交互方法是将现成的技术与虚拟世界相结合。目前，大多数媒体格式都是2D图像，如书籍、电视或PC上显示的图像