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头盔显示器的发展历程

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技术进展

早在1968年美国ARPA信息处理技术办公室主任Ivan Sutherland建立了"达摩克里斯之剑"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真实环境之上采用传统的轴对称光学系统体积和重量都较大1975年J.H.Clark利用Ivan Sutherland设计的头盔显示设备和Utah大学开发的机械Wand建立了一个曲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交互技术的雏形是进入虚拟技术virtual reality简称VR应用的前奏

1982年

Thomas Furness III 展示了带有6个自由度跟踪定位的头盔显示器HMD从而使用户完全脱离的周围环境1984年Michael McGreevy在NASA Ames创建了并不昂贵的三维立体HMD1985年Scott Fisher 在NASA继续三维立体HMD工程的发展创建了由操作者位置声音和手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弯曲程度1986年末NASA的一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教授重新在该方向上开展了研究得到了各方面的高度重视现在University of Wisconsion-MadisonWashington State UniversityBrigham Young University, SUNY at Buffalo, University of Clemenson均开始该方向的研究

University of Wisconsion-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的应用还使得高难度驾驶技术的培训效率大幅提高成为必备手段

军用头盔显示器

1968年世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Ivan Sutherland开发的"达摩克里斯之剑"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相辉映;夜视技术激光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重要它是不可缺少的重要部件之一原先主要为战机和战车驾驶员配备而未来一个士兵就相当于一个作战平台而一个单兵武器作战平台就是一个"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施"士兵作战系统"发展计划于是适应各自国情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"头盔壳作为一个系统平台用以安装通信装置听力增强装置整体式夜视/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体后方和建筑物周围进行"拐弯"射击不需暴露自己便可准确攻击目标目前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

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重要统计表明普通人从外部世界获取信息的80%来自视觉如何实时地生成大规模复杂虚拟环境的立体画面仍然是当前虚拟现实virtual reality简称VR研究中亟待解决的问题虚拟现实的三项指标:实时性real time沉浸性immersion和交互性interactivity所谓实时性是指虚拟现实系统能按用户当前的视点位置和视线方向实时地改变呈现在用户眼前的虚拟环境画面并在用户耳边和手上实时产生符合当前情景的听视和触觉/力觉响应所谓沉浸性是指用户所感知的虚拟环境是三维的立体的其感知的信息是多通道的所谓交互性是指用户可采取现实生活中习以为常的方式来操纵拟场景中的物体并改变其方位属性或当前的运动状态

现有的虚拟现实系统按硬件组成可分成三类:头盔式显示器是最早的VR显示器它利用头盔将人的对外界的视觉听觉封闭起来引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉目前的头盔式显示器的分辨率已达到1024×768可为用户提供清晰的虚拟场景画面按应用场合主要分为投资类和消费娱乐类两种前者主要有汽车和飞机虚拟现实CAD设计系统世界著名大厂商已经广泛采用我国也在开发此系统但用量有限大量应用主要还是消费类娱乐视听产品

在2006年的CES展会上eMagin发布了世界上第一款支持3D功能的头戴显示器"eMagin Z800 3D Visor"这款产品通过左右眼分别显示的方式"制造"出立体的画面由于左右画面分开不会相互影响也不需要画面遮挡所以可以营建出近乎完美的3D立体视觉效果这款产品的售价为899美元成熟度很高如果要说缺憾那便是只支持800×600的分辨率

2008年eMagin公司将小尺寸OLED面板的分辨率推高到SXGA级别1280×1024并于2008年10月22~23日在英国伦敦举行的"Night Vision 2008"上进行了展示这款产品的物理尺寸为0.44英寸亮度100c d/m2各项指标都比较优秀若采用这种面板头戴式显示器便可以支持1280×1024分辨率在当时这是比较理想的指标尽管产品林林总总但并没有哪一款产品真正进入到大众的视野除了自身的原因外应用需求不足产品缺乏配套支持也是一大主因比如最早带来3 D显示功能的eMagin公司并非游戏厂商这让它在产品推广时倍感困难很难为用户所接受

2011年底在头戴式显示领域熄火良久的索尼卷土重来这一次它带来的HMZ-T1堪称重量级产品:1280×720分辨率3D显示功能以及索尼PS3索尼影业等诸多辅助支持将共同打造一场头戴式显示器的应用革命HMZ-T1的外观非常前卫它的核心组件是眼镜式的显示系统尽管这个显示系统看起来只是在方寸之间左右眼的显示屏都是一块眼镜镜片的尺度但当你戴上它时它可以提供长达20米的视觉成像距离而成像的画面尺寸高达750英寸提供1280×720的分辨率最让人幸福的还是它可以提供极其逼真且无闪烁的3D显示画面视觉效果令人震撼这款产品也因此被比喻为专属个人的3D IMAX影院除了3D电影播放以外HMZ-T1也是一款适合游戏的3D显示器配合索尼PS3游戏机玩家可以在角落里安然体验真实3D环绕的极致体验

2012年1月底美国Silicon Micro DisplaySMD公司发布了一款真正的1080p全高清3D头戴式显示器-ST1080ST1080的显示屏并不是采用OLED而是采用两块0.74英寸的LCOS硅基液晶来成像--这种技术在投影仪中广泛采用它可以在很小的尺寸内做到超高分辨率单从硬件上比ST1080看来是完胜索尼的HMZ-T1它同样是由佩戴眼镜和控制器构成但头戴眼镜的重量只有惊人的180克尺寸精悍造型简约相比之下索尼HMZ-T1的重量达到420克必须采取舒适的姿势才能够长时间佩戴ST1080的控制器也十分紧凑它的重量只有106克采用U S B接口供电外挂的电池包可以提供5小时的连续使用时间这就意味着ST1080可以在移动环境下使用ST1080的规格指标相当强劲它的分辨率达到全高清的1920×1080标准可以给用户提供3米距离观看100英寸图像的视觉效果;另外它的亮度指标达到120cd/m2对比度达到1200:1色彩十分艳丽到目前为止ST1080尚未出现在市场上SMD公司只是在官网上预先发售倘若产品与官方宣传的"效果完美"一样那么799美元的价格的确富有吸引力

电脑显示器无信号怎么办?

电脑会出现问题,肯定是有原因的,我们只要对症下药,就可以及时解决电脑所出现的问题。那么,电脑显示器无信号怎么办?下面将会为大家介绍。电脑显示器无信号怎么办1、如果是电脑主机与显示器之间的数据线连接松动,也会造成没有信号传递到显示器,那么检一下显示器处和电脑主机上的视频线是否没有插……阅读全文 >>

电脑显示器不显示怎么回事

电脑的显示屏打不开,怎么处理。有时我们一觉醒来,打开电脑,发现显示器没亮,没显示,黑屏,该怎么处理啊。电脑显示器不显示怎么回事,我给大家说下我常用的操作方法。1.首先我们要检查一下显示器的电源有没有插上,电源有没有打开,这个方面估计有很多人犯过;2.第2个原因可能跟显卡有关系,如……阅读全文 >>

显示器不够用怎么办?

大家上班上学都这么忙,甭管电脑显示器有多大,就三个字:不够用。随便开几个网页看新闻、顺带看个视频,打个纸牌,再打开几个Excel表格忙会工作,秒秒钟就填满桌面。乱不要紧,只要都能显示在桌面上就好,最怕的就是忽然要启动新任务,精心设置的好桌面任务布局瞬间烟消云散有木有啊?小编之前的……阅读全文 >>

电脑显示器自身引起黑屏的解决办法

有时候我们用着电脑,突然显示器黑屏了,如果是显示器自身引起黑屏怎么办呢?下面我就跟大家聊聊电脑显示器自身引起黑屏的解决办法,感兴趣的朋友不妨来看一看。显示器自身引起黑屏怎么办1.显示器黑屏的快速维修如果显示器开机后无任何显示,排除了主机的原因之后,可先检查是不是由于电压过高或过低……阅读全文 >>

显示器左上角出现方块怎么回事?

1、首先请查下是不是显示器局部放亮功能打开了,一般在右键桌面显示器属性里面能看到。如果是的,请把其关掉;2、可能是显示器本身故障,显示器发红、发蓝、条纹状色彩混乱的状况都是显示器问题造成;3、确认下显示器接口连接是否正常,按理说你显示器其他部分都显示正常这个原因基本排除了。如果上……阅读全文 >>

电脑怎么使用两个显示器?

现在一般电脑上有多个视频的输出接口,您可以直接与显示器进行连接;然后在【屏幕分辨率】选项中选择哪一个是主显示器,然后在【Win】+【P】即可在四种不同的显示模式中切换。以下是详细介绍:1、现在一般电脑上有多个视频的输出接口,您可以根据主板或者显卡上面的显示接口选择VGA、HDMI……阅读全文 >>

怎么识别翻新液晶显示器?

现在液晶显示器是越来越便宜,很多diy商家开始销售山寨液晶显示器和翻新的液晶显示器来谋求利润,质量之低是可想而知,山寨的液晶显示器还比较好辨认,但是翻新的知名品牌显示器就很容易让消费者上当,有时很多内行的专业人士都很难识别。下面小编给大家介绍识别翻新液晶显示器的方法。识别翻新液晶……阅读全文 >>

电脑显示器怎么调亮度

电脑屏幕亮度怎么调?很多朋友觉得电脑显示器亮度要么太亮了,要么太暗了,想调节下亮度,却找到不到调节入口。下面为大家汇总出电脑屏幕亮度调节的方法汇总。台式电脑屏幕亮度调节目前我们使用的台式电脑均采用液晶显示器,在显示器底部一般都有几个调节按钮,具体大家可以仔细看看,有一个主菜单按钮……阅读全文 >>

电视显示器坏点是怎么形成的

造成坏点的像素缺陷有不同原因。像素缺陷是指电视显示器在正常工作状态时,显示器的屏幕上不能正常显示图像的像素点,一般分为亮点和暗点。电视显示器坏点怎么办亮点又称不熄灭点,是指屏幕无论在黑色背景下,还是在白色背景下,永不熄灭的白亮点、闪亮点和带颜色的亮点,包括绿亮点、红亮点、蓝亮点、……阅读全文 >>

显示器常见故障原因有哪些?

显示器在我们的工作和生活中拥有着重要的作用,但是其在整个电脑的运用过程中故障率不是很高。这篇文章我将讲述一下显示器内部的构造,以及常见故障的原因与维修。前段时间朋友的电脑显示器坏掉了,放到了我这里,让我帮忙看一下。这个显示器还有些年头了,还是恩伯尔牌子的,这个故障的情况是接电后点……阅读全文 >>

2019-03-17
显示器
显示器
显示器(display)通常也被称为监视器。显示器是属于电脑的I/O设备,即输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。
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