Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Февраля 2014 в 15:17, реферат
Настольные ПК хорошо приспособлены для модернизации (upgrade) и проведения различного рода экспериментов (разгона процессора, например).
Для переносных ПК в последние годы создано большое количество всевозможных периферийных устройств. Эти ПК не терпят никакого произвола по отношению к улучшению их потребительских качеств. Модернизация же устройств ввода-вывода для рядового пользователя сопряжена со значительными материальными расходами.
можные области
VR-перчатки.
VR-перчатки относятся к категории контроллеров виртуальной реальности. Они созданы для общения и взаимодействия с трехмерным виртуальным миром. Очевидно, что для взаимодействия с двухмерным графическим интерфейсом необходим двухмерный манипулятор (например, мышь). Также очевидно, что для трехмерного мира необходим трехмерный манипулятор, обладающий шестью степенями свободы, так как, например, кнопка в виртуальном мире, на которую вам необходимо нажать, обладает еще и третьей координатой, определяющей удаленность от виртуальной камеры. К таким устройствам и относятся большинство VR-контроллеров, в частности перчатки виртуальной реальности.
Киберперчатки — весьма сложное и дорогостоящее устройство. По виду они напоминают обычные перчатки. Каждая из них оснащается датчиками, регистрирующими движения пальцев и кисти руки в целом. В настоящее время в перчатках среднего класса устанавливается от 18 до 22 датчиков.
В дорогостоящие модели кроме датчиков встраиваются средства для имитации прикосновения руки к объекту. В этом случае возникает так называемая тактильная обратная связь. Самая простая реализация этой связи — небольшой динамик на ладони; рука хорошо чувствует щелчок, издаваемый динамиком в ответ на какое-либо событие. Также для имитации прикосновения используются надувные воздушные баллончики, вибросимуляторы. Делались попытки применить пьезоэлектрические кристаллы, которые при вибрации создают ощущение давления, а также сплавы с памятью формы, которые можно заставить изогнуться, пропуская через них слабый ток.
Кроме этого, была попытка создать устройство, позволяющее узнавать о температуре объекта. В перчатку встраивались небольшие баллончики с воздухом, подключаемые к миникомпрессорам. Чем теплее объект, тем более теплый воздух поступает от компрессоров.
Отдельные фирмы, достаточно давно занимающиеся выпуском VR-устройств, запатентовали ряд технологий, позволяющих виртуальному миру воздействовать на пользователя (к примеру, CyberTouch и CyberForce). При использовании перчатки на экране возникает трехмерная модель руки, которая в точности повторяет движения руки человека. Некоторые модели имеют прорези для кончиков пальцев, благодаря чему пользователь, не снимая перчаток, может печатать что-либо на клавиатуре, писать, брать в руки какие-либо предметы. Перчатки могут использоваться в широком ряду профессиональных и игровых приложений. Кроме этого у этих перчаток существует множество специфических областей применения. К примеру, они могут быть использованы для распознавания жестов глухонемых людей.
Устройство CyberGrasp создано
для обеспечения силовой
3D-очки.
Качество изображения, выдаваемое современными видеоакселераторами, все больше приближается к оригиналу, но до полного сходства с реальным миром еще далеко. Основное отличие — это недостаточная реализация трехмерности, которую невозможно отобразить на традиционном мониторе.
Принцип работы стереоскопических устройств.
Человек способен воспринимать трехмерные объекты на основе двух факторов: врожденные (основаны на использовании бинокулярного зрения) и вторичные, или эмпирические, благодаря которым человек судит об объемности того или иного предмета по косвенным признакам. Таким, как расстояние до предмета, его размеры, порядок наложения разных объектов друг на друга, световые эффекты на них и т. п. Вторичные факторы доступны как при бинокулярном, так и при монокулярном зрении, благодаря чему они применяются в стандартных двухмерных устройствах отображения информации, например в мониторах. Однако они никогда не смогут обеспечить эффекта полного присутствия, так как истинно трехмерное изображение может быть получено только при использовании вторичных и врожденных факторов вместе.
Одним из первых стереоизображение получил в 1838 году Ч. Уитстон. Для этого он создал специальный прибор — стереоскоп. Принцип его действия во многом был похож на методы современных VR-шлемов для ПК. Объемное изображение формировалось за счет того, что каждый глаз наблюдал почти схожие плоские картинки, которые вместе образовывали стереопару. Сформировать две таких картинки не составляет труда. Но как же заставить каждый глаз видеть только свою картинку? Для этого существует два метода: двухэкранный, который применяется в более дорогих устройствах, например в шлемах, и одноэкранный, который применяется в дешевых стереоскопических устройствах, например в очках.
При помощи одноэкранного метода стереоизображения отображаются на обычных двухмерных мониторах, но при этом необходимо специальное устройство, которое будет сортировать кадры стереопары, чтобы каждый глаз видел свою картинку. В современных очках для этого используются три метода: метод поляризованной сортировки, затворный метод и комбинированный, состоящий из двух предыдущих.
Метод поляризованной сортировки применяется в стереоскопических кинотеатрах, когда на экран одновременно проецируются два изображения двумя разными проекторами и имеют отличную друг от друга поляризацию световой волны: один кадр — горизонтальную, другой — вертикальную. Зритель же видит в этом случае стереокартинку благодаря специальным очкам, одно из стекол которых пропускает свет с вертикальной поляризацией, а другое — с горизонтальной. Однако данный метод не может быть использован в компьютерах, так как обычный монитор не может отображать одновременно два различных кадра.
Затворный метод. В компьютерах применяется так называемый затворный метод: кадры стереопары , выводятся на экран последовательно с очень небольшим интервалом. В этом случае пользователь надевает очки, выполняющие функцию затвора, — последовательно одно из стекол теряет свою прозрачность. При этом очки синхронизируются с частотой обновления кадров монитора. Данный метод образования стереоэффекта, с одной стороны, является самым дешевым из аппаратных, но с другой — и самым небезопасным для здоровья человека.
Комбинированный метод. Также в компьютерах применяют и комбинированный метод, для реализации которого необходим специальный экран для монитора, который одновременно будет служить и поляризатором, и затвором. В результате стереокартинку можно наблюдать при помощи поляризационных очков, используемых при методе поляризационной сортировки. Однако этот вариант весьма недешев, а потому и нераспространен.
Все описанные выше методы формирования стереокадров относятся к одноэкранному способу. Для того чтобы наблюдать стереокартинку на экране монитора, вам понадобится либо очень быстро моргать (примерно 70 раз в секунду), либо приобрести 3D-очки. Они подключаются к компьютеру при помощи специального контроллера, который может быть как встроен в видеокарту, так и быть выполнен в виде дочерней платы. Очки подключаются к контроллеру при помощи провода. Также существуют радио и инфракрасные модели очков.
3D-очки по-другому называются фильтрами затворного типа. Это связано с принципом их действия. На экране монитора поочередно отображаются левая и правая части стереопары. При этом стекла очков, сделанные из жидких кристаллов, поочередно теряют прозрачность, благодаря чему мы и наблюдаем стереокартинку. Управление очками осуществляется сигналами видеоадаптера, так что прозрачность их стекол изменяется синхронно со сменой изображения на экране монитора. 3D-очки являются наиболее распространенным и недорогим средством получения истинно трехмерных изображений.
Однако очки имеют и ряд недостатков: во-первых, для 3D-очков нужен очень хороший монитор. Чем большую частоту обновления он поддерживает, тем лучше. Меньше 120 Гц использовать для работы в очках крайне не рекомендуется. Если же вы хотите поберечь свое зрение, то лучше использовать частоту около 200 Гц. Но даже в этом случае при долгой работе в очках у вас могут появиться неприятные ощущения головной боли и даже тошноты. Во-вторых, очки лишены системы виртуальной ориентации, присущей шлемам, хотя сегодня существуют и такие модели, в которых этот эффект частично реализован.
VR-шлемы
VR-шлемы, или шлемы
виртуальной реальности. VR-шлемы
относятся к классу HDM, или Head Mounted
Display — устройствам, одеваемым
на голову. Цена на них достаточно
высока. В них применяется
Так же, как и очки, шлемы подключаются к компьютеру с помощью специального контроллера, который является уже более сложным устройством по сравнению с контроллером для 3D-очков. Он может быть выполнен либо в виде дочерней платы, либо встроен в шлем. Кроме того, в любой шлем встраиваются наушники.
Помимо подключения к компьютеру, большинство шлемов можно подсоединить к ТВ-тюнеру, приставкам типа Sony Playstation, видеомагнитофону, поскольку в них используется обычный видеосигнал (PAL или NTSC).
3. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ, СБОРКА И МОДЕРНИЗАЦИЯ ПК.
Области использования ПК.
Сегодня домашний компьютер для многих семей стал таким же привычным, как, например, телефон или телевизор. Большинство взрослых, а часто и детей, приобретая необходимый опыт, уверенно общаются с виртуальным миром даже без помощи профессионалов. Однако те, кто только собирается приобщиться к великому сообществу «юзеров», сталкиваются с массой проблем, решить которые в одиночку очень сложно: мало знать, что хочется получить от ПК - надо определиться с конфигурацией, и мало знать кон- фигурацию - надо знать, где компьютер можно купить или заказать. Более того - отсутствие опыта часто подсказывает неоправданно дорогой выбор или, наоборот, - излишне экономный, с небольшим сроком морального старения.
Начните выбор компьютера с определения круга задач или сферы применения будущей покупки. От того, где и для чего будет использоваться ПК, зависят главные предпочтения при подборе комплектации. Возможные области использования ПК приведены ниже:
1. Офисный. Работа с текстовыми файлами или выполнение простых задач в электронных таблицах, ведение бухгалтерской отчетности и т.д. и т.п. Если хозяин ПК выбирает его сам, он может по секрету от начальства позаботиться и о поддержке простых игр - шахмат, пасьянсов, стратегии и т.д.
2. Интернет. Основное отличие от стандартного офисного компьютера - в средствах связи с провайдером доступа в Интернет (модем для личного доступа или сетевая карта для выхода в Интернет через локальную сеть). Кроме того, учитывая, что в последнее время Интернет все более насыщается различного рода мультимедиа-приложениями, к персональным компьютерам, предназначенным для выхода в глобальную сеть, стали предъявляться требования по поддержке мультимедиа-содержимого на загружаемых страницах.
3. Игровой. Главная сфера использования - игры с развитой, красивой графикой (т.н. «тяжелые» игры, требующие максимальных затрат ресурсов компьютера - трехмерные стрелялки, симуляторы и т.д.).
5. Специализированный. Решение других, более сложных и специфических задач (видеомонтаж, работа с ЗD-приложениями и т.д.).
Выбор конкретной конфигурации ПК.
Определившись с назначением, следует перейти к следующему этапу - выбор конкретной конфигурации будущего компьютера. От конфигурации в конечном счете будет зависеть и цена, однако принцип «все самое дорогое» - не лучшая тактика даже при наличии неограниченных средств. То, что существенно увеличит производительность в одном классе задач, для другого будет пустой тратой денег (покупка мощного 3D-акселератора позволит по-новому ощутить прелесть виртуальных миров в трехмерных играх, но совершенно бесполезна для офисного компьютера, а покупка большого сверхбыстрого и дорогого винчестера, жизненно необходимого для видеомонтажа, мало ускорит работу в Интернете). Именно поэтому при походе в магазин правильной постановкой вопроса будет не «насколько мощнее вон тот компьютер, который на $100 дороже», а «будет ли достаточной производительность этого компьютера для нормальной работы с моими задачами и насколько велика разница в удобстве работы с тем компьютером, что дороже на $100». Иными словами, вы должны найти ответ на вопрос «Каково же оптимальное сочетание комплектующих для решения четко поставленной задачи, стоящей перед будущим ПК?»
Для тех, кто не хочет разбираться в тонкостях «начинки» современного компьютера, можно определить конфигурацию компьютера, минимально достаточную и рекомендуемую для работы с определенным классом задач.
Под минимально достаточной будем понимать конфигурацию, работа в которой возможна, но приходится сталкиваться с некоторыми неудобствами: к примеру, ограничены максимальные разрешения в играх, есть ограничения по работе с максимальным качеством или с файлами больших размеров, время обработки терпимо по продолжительности, но велико и т.д.