1.2空气投影技术的发展现状
空气投影,也被称为全息投影。空气投影系统是目前国内外的最新投影显示技术。它可以把图像投射在空气当中,不需要任何幕布装置。除此之外用户还可以在空气中通过手势来操作系统功能,它可以将人们带进一个虚拟现实世界。另外随着电子技术的发展,所有的电子产品都越来越小,显示屏幕的大小成了电子产品体积变小的瓶颈,人们需要一种新的显示技术来代替传统的显示技术。
随着空气投影技术的发展,目前已经有多家公司研发出了空气投影系统,并获得很好的表现。
空气雾屏成像:美国麻省理工学院有一位叫Chad Dyne的理工研究生最早研制了空气雾屏成像系统[1]。他利用雾化设备产生水雾并喷射到空气当中,形成雾屏。然后将图像投射在空气中的雾屏上。另外,他还加入了交互功能,人们可以通过手势在空气中进行操作。
空气雾屏成像的原理和灯光喷泉一样,都是将光打在空气中的水雾上。由于水雾的流动性,当画面打在上面时,层次感非常强,所以如果采用3D投影,可以产生立体感很强的图像,让人感觉到就好像是现实世界中一样。但是,这种投射方式对环境要求比较高,当出现大风时,水雾会被吹散,导致画面显示效果极差。
激光束投射实体3D影像:激光束投射实体3D影像是日本公司Science and Technology发现的一种空气投影技术[2,3]。它是将激光束打在空气中的氮气和氧气的混合气体上,使混合气体灼烧成浆状物质,并形成3D影像。利用这种方法进行空气投影,由于画面温度很高,并不能进行交互。
以上是两种空气投影系统,它们的实现方法各不相同,但是它们有一个共同的特点是有承接图像的介质。我们知道,光线必须有介质才能被显示出来,所以成像介质是空气投影系统的关键,这也是空气投影系统与传统投影系统的差别。传统的投影系统的成像介质是幕布,而空气投影系统的成像介质为水雾、糊状物质等。
1.3人机交互技术的发展现状
人机交互,是指人与系统之间通过某种形式进行交换信息,完成相应任务的过程[4]。是一门研究用户与系统如何进行沟通的学问。系统不仅可以是机器设备,还可以是计算机操作系统和应用软件。
自从计算机问世以来,人机交互就就开始随着计算机的更迭进行发展起来了。人们利用计算机处理信息,游戏娱乐,人机交互是非常重要的。每一次计算机操作系统的升级,都会给人们带来交互方式上的改变[5]。回顾计算机的发展史,人机交互的方式经历了三个阶段。
第一阶段的交互设备是键盘和字符显示器。当时计算机刚刚起步,键盘从打字机上过渡到电脑上,计算机系统并没有图形化界面,操作系统只有DOS,人们只能通过字符命令来操作计算机。当时的计算机并没有如今这么直观,学习使用DOS要记住相应的命令操作,然后通过键盘将命令输入计算机。因此,当时人们学习使用计算机成本很高,普通用户要想操作计算机,需要很长一段时间的练习。这一时期,交互设备仅仅是键盘和字符显示器,交互方式只能通过字符命令控制计算机,使用起来特别不便。虽然此时人机交互方式非常不方便,但已经能够让计算机识别各种操作命令,这已经是很大的进步。
第二阶段是的交互设备是鼠标和图形显示器。上世纪60年代末,美国斯坦福研究所的道格拉斯•恩格尔巴特博士发明了鼠标。当时的鼠标是非常简陋的,它的定位极不准确,那个时代并没有个人计算机出现,只是在大型计算机上使用。后来1983年,苹果公司上市了Lisa系列的个人电脑,并使用了鼠标,使得鼠标的作用大大发挥出来。紧接着在1992年,微软公司在Windows 3.1加入了对鼠标的支持,其图形化的操作界面,使得鼠标的作用越来越重要,鼠标开始普及开来。现如今,人们可以通过鼠标在图形界面的操作系统上无拘无束的操作,鼠标成了计算机比不可少的外设。 可交互空气投影手机的研究与实现(2):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_39059.html