多媒体与虚拟现实(虚拟现实是多媒体的最高境界)
为了使参与者能够以人类的自然技能与虚拟环境进行交互，必须使用专门的三维交互工具将信息输入计算机，同时还能向用户提供反馈。目前的虚拟现实工具根据几种人体感知通道的不同功能和用途而有所不同。例如，三维方向传感器跟踪人体运动，感知手套的数字手势，并向主显示器发送视觉反馈。不同媒体类型的设备主要包括跟踪检测设备、手持数字设备、立体显示设备等。
跟踪检测设备虚拟现实系统的关键技术之一是跟踪技术，即实时、准确地测量VR用户(主要是其头部)的位置和方向。跟踪需要使用特殊设备—— Trackor。其性能可以通过精度(分辨率)、刷新频率、滞后时间和跟踪范围来衡量。可以根据不同的应用需求选择不同的跟踪器，主要包括以下几种类型。
机械跟踪器：这是一个比较老的，由联动装置组成。它的精度和响应速度都可以接受，但工作范围相当有限，对操作人员有一定的机械约束。电磁跟踪器：目前使用最多。其原理是在三个依次产生的电磁场中有三个接收天线(安装在头盔上)，根据接收到的九个场强数据可以计算出用户头部的位置和方向。其优点是体积小，价格便宜价格其缺点是滞后时间长，跟踪范围小，周围环境中的金属和电磁场会使信号失真，影响跟踪精度。超声波跟踪器：原理类似电磁跟踪器。传感器安装在头盔上，可以通过超声波传输时间的三角测量来定位。它的重量小，成本也不高。然而，由于空气密度和物体遮挡的变化，跟踪精度不够高。跟踪球。跟踪球主要用于虚拟环境中的飞行和漫游，通常用于桌面虚拟现实系统和部分沉浸式虚拟现实系统。跟踪球中使用的传感器是三维的，三维传感器是绝对的和独立的，因为它们返回运动物体相对于固定坐标系的绝对位置和方向。“六维”轨迹球由差动传感器组成。它可以在允许的范围内测量用户手的三种力和三种力矩。
力和力矩根据“弹簧变形”定律间接测量。六个发光二极管固定在球的中心上，六个对应的光电传感器可以在球的外层移动。这些力和力矩通过串口传输到主机，在主机中通过软件处理得到，返回到虚拟现实物体位置和方向的微分变化。变化越多，虚拟现实对象移动得越快。然而，如果主机不能以足够快的速度刷新屏幕，物体的运动将不会平滑。简单、紧凑、易操作等。但由于自身构图的限制，用户双手的移动自由度被限制在桌子上的一小块区域。因此，牺牲了用户手的自然活动，削弱了与虚拟世界的直观交互。为了获得大范围的基于手势的交互，I/O工具需要将手的自由移动保持在一定的体积内。同时，我们也希望通过感知单个手指的运动来增加自由度。人的手指具有屈曲和伸展的灵活性以及侧向/侧向伸展和收缩功能；拇指也可以前后移动，使其与手掌的位置相对应。数据手套是为了满足虚拟现实工具的上述要求而设计的。目前使用最多的数据手套是佩戴在用户手上的传感装置，可以将用户的手部姿势转换成计算机可读的数据。光纤传感器安装在手套背面，用于监测手指弯曲。
