三维空间定位及交互操作
人机交互课件第3章 交互设备3
3.3.1 三维空间定位设备
Logitech 公司的 Magellan 3D Controller，它可提 供x,y,z,a,b,c 六个自 由度，并附有九个 按钮。
Magellan 的外观设计充分考虑了功效学的原 则，用户长时间操作不容易感到疲劳，用户只 要轻轻搓动其上的盖帽便可在屏幕上平移和旋 转三维物体，松手后盖帽会自动恢复到初始位 置。
空间跟踪定位器的主要的性能指标：
定位精度：指传感器所测出的位置与实际位置的差异 位置修改速率：指传感器在一秒钟内所能完成的测量 次数 延时：指被检测物体的某个动作与传感器测出该动作 时间的间隔
需要解决的关键问题
如何减少颤抖、漂移、噪音 在虚拟现实技术中广泛使用的传感器类型： 低频磁场式：在虚拟现实环境中，这种传感器常被用 来安装在数据手套和头盔显示器上。 超声式：
三维交互设备最基本的特点是具有六个自 由度。常见的三维输入设备主要有以下几 种：
1.空间跟踪定位器 2. 数据手套（Data Glove） 3.三维鼠标 4.触觉和力反馈器
3.3.1 三维空间定位设备
1.空间跟踪定位器
空间跟踪定位器或称三维空间传感器（如图3-18）是 一种能实时地检测物体空间运动的装置，可以得到物 体在六个自由度上相对于某个固定物体的位移，包括： X 、 Y 、 Z 坐标上的位置值，以及围绕 X 、 Y 、 Z 轴的 旋转值（转动，俯仰、摇摆）。 这种三维空间传感器对被检测的物体必须是无干扰的， 也就是说，不论这种传感器是基于何种原理或使用何 种技术，它都不应当影响被测物体的运动，因而称为 “非接触式传感器”。
头盔分单通道和双通道两种:
单通道的头盔显示器上装有一个液晶显示器并显示同 一幅图像； 双通道的头盔显示器上装有两个液晶显示器，左边的 液晶屏显示来自主控计算机生成的左眼图像，右边的 液晶显示屏显示来自主控计算机生成的右眼图像，每 一幅的图像的显示刷新速度都在60Hz以上，两幅图像 在两个液晶屏之间快速切换显示，根据立体成像原理， 观察者就可以看到立体图像
三d定位方案
三d定位方案三D定位方案引言三维定位是指通过利用传感器和算法，将目标物体在三维空间中准确地定位的技术。
它在许多领域中被广泛应用，如机器人导航、增强现实、虚拟现实等。
本文将介绍几种常见的三维定位方案，包括基于视觉的方法、基于无线信号的方法以及基于惯性传感器的方法。
基于视觉的三维定位基于视觉的三维定位是最常见和直观的方法之一。
它通过利用摄像头或其他视觉传感器获取目标物体的图像或视频，并通过计算机视觉算法分析和处理数据，从而实现对目标物体在三维空间中的定位。
这种方法的优点是成本相对较低，设备易于获取，且精度高。
常用的计算机视觉算法包括特征点匹配、结构光扫描和立体视觉等。
特征点匹配特征点匹配是一种常见的三维定位方法，它通过在目标物体上检测并匹配出一些关键特征点，然后利用这些特征点在相机坐标系和目标坐标系之间建立映射关系，从而实现对目标物体的定位。
这种方法的优势在于对目标物体的要求比较低，不需要任何标记或特殊设备，但在复杂背景下，特征点识别和匹配的精度可能会受到影响。
结构光扫描结构光扫描是一种利用一台或多台摄像头和激光投影仪进行三维定位的方法。
它通过投射特殊的纹理或光线模式到目标物体上，再根据摄像头捕获的图像和激光投影仪发射的光线，计算出目标物体在空间中的位置。
结构光扫描具有高精度和稳定性的优点，但设备成本相对较高。
立体视觉立体视觉是利用两个或多个摄像头对目标物体进行观测和分析的方法。
通过获取多视角的图像或视频，并进行图像处理和计算几何学变换，可以得到目标物体在三维空间中的位置和姿态。
立体视觉在机器人导航和增强现实等领域中被广泛应用，但由于需要使用多个摄像头，设备成本和复杂度较高。
基于无线信号的三维定位基于无线信号的三维定位是利用无线信号的传播特性对目标物体进行定位的方法。
它通过测量接收到的无线信号的信号强度、到达时间或多径效应等参数，利用数学模型计算并推断目标物体在三维空间中的位置。
常见的基于无线信号的三维定位技术包括无线电频率辐射（RFID）、蓝牙定位和超宽带定位等。
人机交互技术_04
虚拟现实技术
虚拟现实( 虚拟现实(Virtual Reality)又称虚拟环境. )又称虚拟环境.
在其中,人是主动参与者, 在其中,人是主动参与者,复杂系统中可能有许 多参与者共同在以计算机网络系统为基础的虚拟 环境中协同工作. 环境中协同工作. 虚拟现实系统具有三个重要特点: 虚拟现实系统具有三个重要特点:
用
常用操作要有快捷方式 一般原则: 一般原则: 提供简单的错误处理 户 窗口,图标 眼 颜色的使用 对操作人员的重要操作要有信息反馈 操作可逆 菜单,文本 图标,按钮, 设计良好的联机帮助 图标,按钮,屏幕布局的设计 合理划分并高效地使用显示屏 菜单界面的设计 保证信息显示方式与数据输入方式的协调一致
多通道用户界面
多通道用户界面的基本特点: 多通道用户界面的基本特点:
使用多个感觉和效应通道 允许非精确的交互 侧重于多媒体 侧重于交互过程中 人的感觉和效应通道通常具有 三维和直接操纵 信息的接受 控制与信息的输入 允许使用模糊的表达手段可以 双向性的特点, 双向性的特点,如视觉可看可 人生活在三维空间,习惯于看,听和操纵三维的客观对象, 人生活在三维空间,习惯于看,听和操纵三维的客观对象, 避免不必要的认识负荷, 避免不必要的认识负荷,有利 注视,手可控制,可触及等. 注视,手可控制,可触及等. 并希望及时看到这种控制的结果. 并希望及时看到这种控制的结果.多通道人机交互的自然性 于提高交互活动的自然性和高 两者密不可分,相互配合, 两者密不可分,相互配合, 多通道用户界面使用户避免通 反应了这种本质特点. 反应了这种本质特点. ,协作 效性.道切换, 必须允许充分地并行, 效性.道切换 必须允许充分地并行 ,从而提高自然性和效 的通道配合关系. 的通道配合关系. . 交互的双向性多通道人机交互技术主张以充 率 分性代替精确性. 分性代替精确性. 交互的隐含性
mapv-three 用法 -回复
mapv-three 用法-回复Mapv三维地图是一种基于WebGL技术的交互式三维地图展示和空间分析工具，主要用于展示地理信息数据、快速构建地图场景以及进行空间分析和可视化。
本文将详细介绍Mapv三维地图的基本用法，帮助读者逐步了解和掌握该工具的使用。
Mapv三维地图的基本用法可以分为以下几个步骤：1. 数据准备与导入在开始使用Mapv三维地图之前，首先需要准备和导入地理信息数据。
Mapv支持多种数据格式，如GeoJSON、CSV和Excel等。
用户可以根据自己的数据格式选择相应的导入方式。
2. 地图场景构建在导入数据后，需要构建地图场景以展示地理信息数据。
Mapv提供了丰富的地图展示样式和交互功能，包括地图标注、线条、面状图层等。
用户可以根据自己的需求选择合适的图层样式，并进行相应的配置和设置。
3. 数据可视化与分析一旦地图场景构建完成，用户可以利用Mapv提供的数据可视化和空间分析功能对地理信息数据进行展示和分析。
Mapv支持丰富的数据可视化效果，如热力图、点聚合、等值线等。
用户可以根据需要选择合适的图层效果，并进行相应的参数调整和设置。
4. 交互式操作与导出Mapv三维地图支持丰富的交互式操作功能，如拖拽、缩放、旋转、选择等。
用户可以通过这些操作与地图交互，查看具体位置的信息或者进行特定区域的放大和筛选。
同时，用户还可以将展示和分析结果导出为图片或者交互式Web应用，以便于与他人分享和使用。
以上就是Mapv三维地图的基本使用流程。
通过按照上述步骤进行操作，用户可以较为方便地构建和展示地理信息数据，并利用Mapv提供的分析工具进行空间分析和可视化。
同时，Mapv还具有其他高级功能，如数据编辑、数据联动、3D建模等，进一步满足用户在地理信息领域的需求。
总之，Mapv三维地图是一款功能强大、操作简便的WebGIS工具，可广泛应用于地理信息数据的展示与分析。
在实际使用中，用户可以根据自己的具体需求，学习和掌握Mapv的进阶用法，并利用其提供的丰富功能进行更加复杂和深入的地理信息应用。
三坐标操作方法你还不会吗快快收藏
定义与原理定义三坐标测量机（CMM）是一种基于坐标测量原理的高精度测量设备，用于对三维空间内的几何元素进行精确测量。
原理通过测头在三个互相垂直的导轨上移动，感应被测物体表面的点，经过数据处理得到被测点的坐标值。
通过对比被测点与设计模型或标准值的差异，实现对被测物体尺寸、形状和位置的精确测量。
结构三坐标测量机主要由机座、导轨、测头、控制系统和数据处理系统等组成。
控制系统控制测头的移动和数据采集，通常由计算机和伺服驱动系统组成。
导轨实现测头在三个方向上的移动，通常采用高精度直线导轨或气浮导轨。
机座提供稳定的支撑基础，保证测量精度。
测头与被测物体表面接触，感应表面点的坐标值，通常配备有多种不同形状和尺寸的测针以适应不同测量需求。
数据处理系统对采集的数据进行处理和分析，输出测量结果和报告。
结构与组成其他领域如电子、医疗器械、能源等领域中的高精度测量需求。
对模具的型面、尺寸等进行精确测量，提高模具制造精度和生产效率。
航空航天对飞机、火箭等复杂结构进行高精度测量，确保飞行安全和性能要求。
机械制造用于零部件的尺寸、形状和位置精度检测，确保产品质量。
汽车工业对发动机、车身等关键部件进行精确测量，保证汽车性能和安全性。
应用领域0102接通电源，打开气源，启动计算机和测量软件，最后打开控制器和测头。
关闭测头和控制器，退出测量软件，关闭计算机，断开气源和电源。
开机步骤关机步骤开机与关机图形窗口显示三维模型和测量数据，可以进行缩放、旋转和平移等操作。
菜单栏包含文件、编辑、视图、工具、窗口和帮助等菜单，提供软件的基本功能和操作。
工具栏提供常用命令的快捷按钮，如新建、打开、保存、打印等。
属性窗口显示当前选中对象的属性信息，如名称、类型、坐标等。
状态栏显示当前操作状态和提示信息。
软件界面介绍01020304选择菜单栏中的“文件”->“新建”命令，创建一个新的测量文件。
新建文件选择菜单栏中的“文件”->“打开”命令，打开一个已有的测量文件。
室内外一体化三维数字空间智能构建关键技术及应用
室内外一体化三维数字空间智能构建关键技术及应用室内外一体化三维数字空间智能构建是指将室内和室外环境结合起来构建一个统一的三维数字化空间，它涵盖了室内和室外空间的建模、识别、定位、导航、交互等技术。
这种技术的出现，使得人们可以在虚拟环境中进行真实感的室内外体验，对于设计、建筑、旅游、教育等领域具有广泛的应用前景。
室内外一体化三维数字空间智能构建的关键技术主要包括以下几个方面：1.空间感知技术：室内外空间的感知是构建三维数字空间的基础。
通过使用传感器、摄像头、激光扫描仪等设备，可以对室内外环境进行感知，并将获取到的数据进行处理，得到相应的建模信息。
例如，利用RGB-D摄像头可以获取室内环境的深度信息，从而得到室内场景的三维模型。
2.建模与重建技术：建模是室内外一体化三维数字空间智能构建的核心技术之一。
通过将传感器采集的数据进行处理，可以生成室内外环境的三维模型。
例如，利用激光扫描仪可以快速获取室内外环境的点云数据，然后通过点云配准和点云重建算法，可以得到高精度的室内外模型。
3.语义理解与识别技术：室内外环境中的物体和场景往往具有丰富的语义信息。
通过使用计算机视觉和机器学习等技术，可以对室内外环境中的物体和场景进行自动识别和理解。
例如，通过使用深度神经网络可以实现对室内物体的自动识别，从而达到室内智能化管理的目的。
4.室内外定位与导航技术：室内外定位是实现室内外一体化的关键技术之一。
通过使用自主导航技术和地标识别技术，可以实现在室内外环境中的定位和导航。
例如，利用室内外地标的特征，可以实现手机的室内导航，帮助用户快速准确地找到目的地。
室内外一体化三维数字空间智能构建技术在各个领域有着广泛的应用前景。
下面以设计、建筑、旅游和教育为例，具体介绍其应用情况：1.设计领域：室内外一体化三维数字空间智能构建技术可以帮助设计师在虚拟环境中进行室内外空间的设计和模拟。
通过在模型中添加虚拟家具和装饰物，设计师可以更加直观地看到设计效果，并对设计进行调整和优化。
三维平移教案：掌握三维平移的技巧和操作方法
三维平移是计算机图形学中非常重要的一个技术，它可以用来移动 3D 模型或场景中的物体，从而实现动画效果或者交互操作。
在计算机游戏、虚拟现实、影视特效等领域中，三维平移技术应用广泛，因此掌握三维平移的技巧和操作方法对于从事这些领域的人员来说非常重要。
本文将介绍三维平移的基本概念、操作方法以及注意事项，以帮助读者快速掌握这一技术。
一、基本概念在三维坐标系中，每个点都有三个坐标轴分别表示其在 X、Y、Z 轴方向上的位置，常用的表示方式是(x, y, z)。
三维平移指的是在三个方向上同时移动一个或多个点，从而改变它们的位置。
通常，我们使用一个向量(vx, vy, vz)表示平移的距离和方向，它可以表示为：T = (vx, vy, vz)三维平移可以看做是对坐标系的平移，也可以看做是对物体的平移。
对于坐标系的平移，它的作用是改变参考系的原点，对于物体的平移，它的作用是改变物体在坐标系中的位置。
二、操作方法在计算机图形学中，三维平移常用于实现交互式操作，比如移动、旋转、缩放等。
下面介绍几种常用的三维平移方法。
1、平移整个物体平移整个物体的方法最简单，只需要将物体的所有点都沿着同一个方向移动相同的距离即可。
假设所有点的初始坐标为(x0, y0, z0)，平移距离为(vx, vy, vz)，则所有点的新坐标可以计算如下：xi = x0 + vxyi = y0 + vyzi = z0 + vz这个计算方法非常简单，可以使用循环结构批量计算所有点的新坐标。
2、平移局部物体如果只需要对物体的局部区域进行平移，就需要选择相应的点集进行计算。
首先要确定需要移动的点集的范围和数量，然后再对每个点进行平移计算。
这个方法在处理多个物体时非常有用，可以只对需要平移的物体进行计算，不影响其他物体。
3、相对坐标平移在某些情况下，我们需要对物体的局部区域进行平移，而不是整个物体。
这时候就需要使用相对坐标平移的方法。
相对坐标平移指的是在局部坐标系中进行平移，然后再将结果转换到全局坐标系中。
二维三维交互式
二维和三维交互式是指将二维和三维图形或模型结合在一起，通过交互式的方式展示和操作数据。
这种方式通常用于数据可视化、虚拟现实、游戏开发等领域。
二维交互式是指用户可以在二维平面上进行交互操作，例如在地图上移动、缩放、旋转等操作。
三维交互式则是指用户可以在三维空间中进行交互操作，例如在虚拟现实中自由移动、旋转、缩放等操作。
二维和三维交互式结合可以将二维和三维图形或模型进行叠加，通过交互式的方式展示和操作数据。
例如，在地理信息系统（GIS）中，二维地图和三维地形模型可以结合在一起，用户可以在地图上移动、缩放、旋转等操作，同时也可以在三维地形模型中进行旋转、缩放等操作。
这种交互式的方式可以帮助用户更好地理解数据，提高决策效率。
二维和三维交互式需要使用专业的软件和技术来实现，例如OpenGL、DirectX等图形库，以及JavaScript、Python等编程语言。
此外，还需要了解一定的计算机图形学和数学基础知识，以便更好地实现二维和三维交互式的效果。
三坐标操作流程
三坐标操作流程三坐标操作是指在三维空间中进行坐标变换和操作的过程。
在三维空间中，我们通常使用三个坐标轴来表示一个点的位置，分别为x轴、y轴和z轴。
三坐标操作流程是指在这个三维空间中对点进行移动、旋转、缩放等操作的步骤和方法。
首先，我们需要确定一个参考点或参考坐标系，通常我们会选择原点作为参考点。
接着，我们可以根据需要对点进行移动操作。
移动操作可以沿着x轴、y轴或z轴方向进行，也可以同时沿多个轴方向进行移动。
移动操作可以通过改变点的坐标值来实现，例如将点的x坐标增加一个固定值，即可使点沿着x轴方向移动。
除了移动操作，我们还可以对点进行旋转操作。
旋转操作可以使点围绕某个轴或某个点进行旋转，从而改变点的位置和方向。
旋转操作通常需要指定旋转的角度和旋转轴，可以是x轴、y轴、z轴，也可以是任意一个向量。
通过旋转操作，我们可以实现点在三维空间中的各种复杂运动和变换。
另外，我们还可以对点进行缩放操作。
缩放操作可以改变点的大小和形状，使点在三维空间中变得更大或更小。
缩放操作通常需要指定缩放的比例或系数，可以是一个固定值，也可以是一个向量。
通过缩放操作，我们可以实现对点的尺寸和比例进行调整，从而实现不同的效果和变换。
在进行三坐标操作时，我们需要注意保持坐标系的一致性和准确性，避免出现误差和混乱。
我们还可以利用数学工具和计算机软件来进行三坐标操作，提高操作的精度和效率。
通过三坐标操作，我们可以实现对三维空间中点的自由移动、旋转和缩放，从而实现各种复杂的三维图形和模型的设计和展示。
线性定位、平面定位和三维定位的操作步骤
涂抹适量的耦合剂
断铅实验确定探头耦合质量
2、AE通道设置
（1）打开AEwin软件后，在“文件”下拉菜单 中新建一个项目文件，将该项目文件存在某 个位置。选择采集设置菜单中的硬件设置或 按F2，通道设置对话框则会弹出，如下图所 示。
（1）首先选择实验过程中所选用的通道，只 需单击通道前的选择框即可； （2）门槛类型选择固定门槛，浮动门槛用于 背景噪音复杂的环境中，门槛值一般选择为 35db-45db； （3）内部增益不用选择，前放增益的选择必 须与前置放大器一致，否则会出错，一般选 择40db。若探头是前置一体化的，则只能选 择40db。 （4）模拟滤波器主要是根据传感器类型来确 定的。常用探头推荐滤波器如下： R3a或R6a （20-100khz），R15a（100-400khz），Nano 30（100-400khz）
（3）在定位图设置中需注意，首先要选择定 位组，然后根据定位组选择所对应的传感器 ，并且在输入数据选项中选择事件。
（4）定位图的图形设置中，选择二维散点图Y 轴显示选项为Y位置，范围选-20--620，固定。 X轴显示选项为X位置，范围为-20—620，固 定。
平面定位范例可参考定位设置的附件。
（5）若实验过程需采集波形，必须勾选AE通 道设置框下方的“全局波形允许”。采样率 为这是以每秒为基础的数据采集板采集波形 的速率。采样率为1 MSPS的意思是每微秒一 个采集样本，采样率越高，波形越真实。为 保证采集波形不失真，采样率应高于传感器 中心频率的两倍，一般取5-10倍；预触发是 指信号超过门槛之前的那部分，单位为微秒， 预触发的长度一般小于整个波形长度的四分 之一
6、定位显示
通用页设置完毕后，点击该页面下方的 定位显示，则会弹出如下对话框。
面向虚拟现实中的三维模型交互与编辑技术研究
面向虚拟现实中的三维模型交互与编辑技术研究随着科技的不断发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术正以其强大的沉浸感和逼真的交互体验，逐渐影响和改变人们的生活。
而在虚拟现实的体验中，三维模型的交互和编辑技术则起到了关键的作用。
本文将针对面向虚拟现实中的三维模型交互与编辑技术进行研究，探讨其现状、挑战以及未来发展方向。
一、三维模型交互技术的现状1. 手势交互技术：虚拟现实中最常见的交互方式之一是手势交互。
通过追踪用户手部动作，系统可以捕捉手势、手指的位置和动作，从而实现对三维模型的交互操作。
例如，用户可以通过手势放大、缩小、旋转和移动三维模型，以便更好地观察和编辑模型。
2. 头部追踪技术：虚拟现实设备中通常配备头部追踪传感器，可以实时跟踪用户的头部动作，并将其反馈到虚拟环境中。
这使得用户可以通过转动头部来观察和控制所处的三维空间，进一步提升了沉浸感和交互感。
3. 控制器交互技术：除了手势和头部追踪技术，虚拟现实设备通常还会配备控制器，以提供更复杂和精确的交互能力。
控制器可以具备按钮、摇杆和触摸板等元素，用户可以通过按键或触摸来进行选择、平移、旋转等操作。
4. 眼动追踪技术：眼动追踪技术通过追踪用户眼睛的运动和注视点，可以更加准确地获取用户的意图和关注点。
在三维模型交互中，眼动追踪技术可以用于精确定位用户的焦点位置，从而实现更直观、高效的操作方式。
二、三维模型编辑技术的现状与挑战1. 模型建模与设计：在虚拟现实中编辑、创建和设计三维模型是非常重要的一项技术。
目前，已经存在许多虚拟现实编辑工具，如Tilt Brush、Gravity Sketch等，它们提供了强大的绘制、模型变换和造型工具。
然而，对于复杂、精细的三维模型，仍然面临创建时间长、难以控制的问题。
2. 碰撞检测与物理模拟：在三维模型编辑过程中，碰撞检测和物理模拟是关键的技术之一。
为了使虚拟环境中的物体与用户之间的交互更加真实和自然，需要实时检测物体之间的碰撞，并进行逼真的物理模拟。
人机交互知识：人机交互中的空间和位置感知
人机交互知识：人机交互中的空间和位置感知人机交互是指人与计算机之间的交互方式，它涵盖了许多方面，包括声音、图像、手势、触摸和语言等。
其中，空间和位置感知是人机交互中非常重要的一部分。
它主要关注人类如何感知、理解和操作场景中的物品，以及计算机如何根据人类意图对这些物品进行响应。
空间和位置感知技术可以在很多领域得到应用，比如游戏开发、虚拟现实、室内导航、智能家居等。
在这些领域，空间和位置感知技术可以帮助用户更方便、更智能地使用相关产品或服务，提高用户体验和效率。
人机交互中的空间感知主要包括以下几个方面：1.三维场景感知三维场景感知是指用户通过计算机屏幕上的虚拟场景来感知真实的三维环境。
在游戏开发和虚拟现实领域，三维场景感知是非常重要的一环。
用户可以通过控制器或手柄等设备来操作虚拟角色或物品，进而与虚拟场景进行互动。
为了实现良好的用户体验，三维场景感知需要具备高精度的位置和方向感知技术。
2.室内定位和导航室内定位和导航技术可以帮助用户在室内环境中快速准确地找到目标位置。
这种技术主要通过感知用户的位置和方向，然后根据用户的目标位置提供相应的导航信息。
在智能家居、医院、商场等场景中，室内定位和导航技术是非常实用的。
它可以帮助用户更快速地找到目标物品或位置，减少时间和精力的浪费。
3.手势识别手势识别是指计算机能够识别人类的手势动作，并根据手势动作提供相应的反馈。
这种技术在人机交互中非常实用，可以帮助用户更自然地和计算机进行交互。
例如在智能家居领域，用户可以通过手势来控制灯光，打开窗帘等。
手势识别技术的应用前景非常广阔，例如在游戏、医疗、教育等领域中都有很大的应用前景。
4.视觉跟踪视觉跟踪是指计算机能够准确地识别并跟踪用户的目标物体。
它可以让用户通过手部动作来控制计算机中的虚拟物体。
视觉跟踪技术在虚拟现实、游戏、医疗等领域都有广泛的应用。
总之，空间和位置感知技术已经成为人机交互中的重要组成部分。
通过这些技术，用户可以更方便、快速、自然地与计算机交互，并且可以实现更高效的任务完成。
三维空间位置定位方法
三维空间位置定位方法一、引言三维空间位置定位方法是指在三维坐标系中确定一个物体或者目标的具体位置和方向的方法。
在现代科技发展中，三维空间位置定位方法被广泛应用于航空航天、导航、地理信息系统、虚拟现实等领域。
本文将介绍几种常见的三维空间位置定位方法。
二、全球定位系统（GPS）全球定位系统是一种基于卫星导航的三维空间位置定位方法。
通过接收多颗卫星发射的信号，利用三角定位原理计算出接收器的三维坐标。
GPS系统由24颗主动卫星和若干地面控制站组成，可以在全球范围内提供高精度的位置定位服务。
GPS已经成为导航、车载导航、船舶定位和军事等领域中最常用的三维空间定位方法之一。
三、惯性导航系统惯性导航系统是一种基于惯性测量单元（IMU）的三维空间位置定位方法。
IMU由加速度计和陀螺仪组成，通过测量物体的加速度和角速度，利用积分计算出物体的位置和姿态。
惯性导航系统不受外界环境干扰，可以在没有GPS信号的环境下提供连续的位置定位服务。
然而，由于积分误差的累积，惯性导航系统的精度会随时间的推移而降低。
四、视觉定位系统视觉定位系统是一种基于摄像头或者摄像头阵列的三维空间位置定位方法。
通过对环境中的特征点进行提取和匹配，利用三角定位原理计算出相机的位置和姿态。
视觉定位系统可以实时获取物体的位置信息，并且不受外界环境的影响。
然而，视觉定位系统对环境中的光照条件、遮挡物和特征点的数量等因素较为敏感，会影响定位精度。
五、声纳定位系统声纳定位系统是一种基于声波传播的三维空间位置定位方法。
通过发送声波信号，并测量信号的传播时间和接收信号的强度，利用声速和声纳阵列等原理计算出目标的位置。
声纳定位系统在水下环境中应用广泛，可以实现对海洋中的船舶、鱼群等目标进行准确定位。
然而，声纳定位系统受到水下环境的影响，如水温、盐度、海流等因素都会对声波传播产生影响，从而影响定位精度。
六、激光定位系统激光定位系统是一种基于激光测距原理的三维空间位置定位方法。
AE三维空间与相机移动：为你的场景增添深度
AE三维空间与相机移动：为你的场景增添深度在现代电影和游戏制作中，三维空间和相机移动技术被广泛应用，它们可以为场景增添深度和真实感。
在本文中，我们将探讨AE三维空间和相机移动的步骤和技巧。
一、什么是AE三维空间和相机移动？AE三维空间是指在Adobe After Effects（AE）软件中创建的三维场景。
相机移动是指控制相机在三维场景中移动的过程。
通过使用AE的三维空间和相机移动功能，我们可以创建出具有立体感的场景，使观众有身临其境的感觉。
二、步骤一：创建三维空间1. 打开AE软件并创建一个新的合成。
选择“文件”-“新建”-“合成”，设置合成的尺寸和帧速率。
2. 在“合成设置”中，将“立体层”选项改为“立体”。
3. 点击“新建立体摄像机”按钮，在场景中创建一个新的摄像机层。
4. 将其他图层转换为立体图层。
选中你想要转换的图层，在“图层”面板中点击右键，选择“3D层”。
5. 调整图层在三维空间中的位置，通过拖动图层在X、Y和Z轴上的坐标来实现。
三、步骤二：控制相机移动1. 在“图层”面板中选中摄像机层，并点击“P”键打开位置属性。
2. 将时间游标移动到你想要开始移动的位置。
3. 在位置属性中点击小钟表图标，在弹出的“关键帧助理”菜单中选择“位置和旋转”。
4. 将时间游标移动到你想要结束移动的位置。
5. 调整摄像机层的位置，通过拖动摄像机在X、Y和Z轴上的坐标来实现。
6. 点击位置属性旁边的小钻石图标，创建结束移动的关键帧。
7. 回到开始的位置，点击位置属性旁边的小钻石图标，创建开始移动的关键帧。
8. 调整关键帧之间的缓动，以实现平滑的相机移动效果。
四、技巧和注意事项1. 试着使用不同的相机移动方式，如前进、后退、旋转等，以获得最佳效果。
2. 使用AE的图层效果和过渡效果来增强场景的真实感，如景深、模糊等。
3. 使用摄像机的焦距属性来调整场景的放大或缩小。
4. 在场景中添加背景音乐和音效，以增强观众的沉浸感。
三 维 交 互
• 三维交互设备可以分为两类，即三维显示设备和三维控制设备。 • 常见的三维显示设备有头盔式显示器和立体眼镜等。头盔式显示器采用立体图
绘制技术来产生两幅相隔一定间距的透视图，并直接显示到对应于用户左、右 眼的两个显示器上。新型的头盔式显示器都配以磁定位传感器，可以测定用户 的视线方向，使场景能够随着用户视线的改变而做出相应的变化。
三维交互
• 所有三维空间控制设备的共同特征是至少能够控制6个自由度，对应于描述三 维对象的宽度、高度、深度、俯仰角、转动角和偏转角。常见的三维控制设备 有数据手套、跟踪球、三维探针、三维鼠标及三维操作杆等。
• 三维交互技术是使用三维输入/输出设备来完成接完成定位、拾取与勾画等交互操作。
人机交互课后习题答案(完整版)
习题二1.人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种感知有什么特点？视觉感知、听觉感知、触觉感知三种。
1）视觉感知特点：一方面，眼睛和视觉系统的物理特性决定了人类无法看到某些事物；另一方面，视觉系统进行解释处理信息时可对不完全信息发挥一定的想象力。
进行人机交互设计需要清楚这两个阶段及其影响，了解人类真正能够看到的信息。
2）听觉感知特点：听觉感知传递的信息仅次于视觉，可人们一般都低估了这些信息。
人的听觉可以感知大量的信息，但被视觉关注掩盖了许多。
听觉所涉及的问题和视觉一样，即接受刺激，把它的特性转化为神经兴奋，并对信息进行加工，然后传递到大脑。
人类听觉系统对声音的解释可帮助设计人机交互界面中的语音界面。
3）触觉感知特点：触觉在交互中的作用是不可低估的，尤其对有能力缺陷的人，如盲人，是至关重要的触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性温度感受器-冷热伤害感受器-疼痛机械刺激感受器-压力实验表明，人的手指的触觉敏感度是前臂的触觉敏感度的10倍。
对人身体各部位触觉敏感程度的了解有助于基于触觉的交互设备的设计。
2.颜色模型有哪几种？说明RGB、CMYK、以及HSV颜色模型各适于在什么情况下应用？RGB颜色模型、CMYK颜色模型、HSV颜色模型、CIE颜色模型四种。
RGB适用于显示器、投影设备以及电视机加色。
CMYK适用于印刷、打印行业HSV适用于3.人的认知过程分为哪几类？1）感知和识别a)人们可以使用感官从环境中获取信息，并把它转变为对物品、事件、声音和味觉的体验。
2）注意b)注意通常是指选择性注意，即注意是有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向。
3）记忆c)记忆就是回忆各种知识以便采取适当的行动。
4.问题解决a)问题解决是由一定的情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程。
5.语言处理a)阅读、说话和聆听这三种形式的语言处理具有一些相同和不同的属性。
人机交互基础教程知识点总结与归纳
人机交互各章学问点第1 章1.人机交互的概念，所涉及的学科及关系。
答：人机交互〔Human-Computer Interaction，HCI〕是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进展争辩的科学。
人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟实现技术亲热相关。
其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论根底，而多媒体技术、虚拟实现技术与人机交互技术是相互穿插和渗透的。
2.人机交互争辩的内容。
答：人机交互的争辩内容有人机交互界面表示模型与设计方法、可行性分析与评估、多通道交互技术、认知与智能用户界面、群件、Web 设计、移动界面设计。
3.人机交互经受的三个阶段答：命令行界面交互阶段、图形用户界面交互阶段、自然和谐的人机交互阶段4.进展趋势答：集成化、网络化、智能化、标准化5.狭义的讲人机交互技术答：人机交互技术主要是争辩人与计算机之间的信息交换，主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两局部。
第2 章1.人的主要的感知方式答：视觉、听觉、触觉2.人的常见认知过程答：1、感知和识别2、留意3、记忆4、问题解决5、语言处理交互原则：很多认知过程是相互依靠的，一个活动可同时涉及多个不同的过程，只涉及一个过程的状况格外罕见。
3.人机系统设计步骤答：〔1〕需求分析阶段〔2〕调查争辩阶段〔3〕系统分析规划阶段〔4〕系统设计阶段〔5〕测试阶段〔6〕人机系统的生产制造及提交使用阶段4.人机工程学的定义答：人机工程学是争辩“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中的人的效能、安康问题供给理论与方法的科学。
第3 章1. 交互设备的的分类输入设备{文本输入设备：键盘、手写输入设备〔手写板〕图形输入设备：二维扫描仪、数码摄像头三维信息输入设备：三维扫描仪、动作捕获设备教导输入设备：鼠标、光笔、把握杆板、触摸屏}输出设备显示器、打印机、语音交互设备〔耳麦、声音合成设备〕虚拟现实交互设备：三维空间定位设备〔空间跟踪定位器、数据手套、触觉和力反响器〕，三维显示设备〔立体视觉、头盔式显示器、VAVE〔地窖是现实环境〕、裸眼立体显示器、真三维显示〕第5 章1.人机界面的分类方式：依据用户界面的具体形式、依据依据用户界面中信息载体的类型、依据计算机输出信息的形式图形用户界面有哪几种：命令行界面、图形界面和多通道用户界面2.图形用户界面的三个重要思想答：1.桌面隐喻 2.所见即所得 3.直接操纵3.设计用户界面的一般性原则答：(1)界面要具有全都性(2)常用操作要有快捷方式(3)供给必要的错误处理功能(4)供给信息反响(5)允许操作可逆(6)设计良好的联机帮助(7)合理划分并高效地使用显示屏幕4.多通道用户界面的根本特点答：1.使用多个感觉和效应通道 2.允许非准确的交互 3.三维和直观操纵 4.交互的双向性5.交互的隐含性第6 章1.GOMS、LOTOS、UAN 的定义与作用。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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三维空间交互
• 三维交互：三维交互技术指在计算机中创建产品的三维模 型，然后通过交互设计软件设定交互程序，使用户可以通 过鼠标等交互设备实施人机交互的新兴技术。 • 相关设备及工具：浮动鼠标，数据手套，力反馈装置，以 及三维widgets，三维激光扫描仪等。
结语
• 以后的人机交互,虽然以WIMP为代表的图形用户界面依然 存在，人机交互将多样化的特点，网络和计算将进入家庭 和生活，人们将可以利用更简单的自然方式进行交互，而 以不可见，可移动的普适计算，以三维，沉浸为特征的三 维交互，以及自然，高效，无障碍的多通道交互将成为以 后的主流。 • 未来计算机的应用趋势：以虚拟现实为代表的计算机系统 的拟人化和以掌上电脑为代表的计算机的微型化和随身化， 嵌入化。其核心就是“基于用户的设计”，简单的说就是 一个从人适应计算机的时代发展到计算机适应人的时代。
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• 浮动鼠标：类似于计算机鼠标，但离开桌面后就成为一个 6自由度探测器，其内部装有电磁探测器。 • 三维widgets：widgets，就是小工具的意思，这种交互方 式就是通过三维画面中的一些小工具来对对象进行操作， 这些工具包括漂浮的菜单，用于点取物体的手形图标等。 • 三维激光扫描仪：它通过高速激光扫描测量的方法，大面 积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可 以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三 维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速 性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、 高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会 像GPS一样引起测量技术的又一次革命。
• 若已知节点的坐标为 （X1,Y1）,(X2,Y2), (X3,Y3),距离为 d1,d2,d3,利用右边的 公式即可求出未知点 的坐标（X,Y）
CHAN定位算法
• 该算法的主要思想是两次使用加权最小二乘法(WLS)得到初始解,利用初始解 将非线性定位方程组线性化,最终得到位置估计。该定位算法是以移动台作为 圆心,移动台(MS)到基站(BS)的距离作为半径得到一个圆,三圆相交即可确定 MS的位置。Chan算法是一种基于TDOA技术、具有解析表达式解的定位算法， 在TDOA误差服从理想高斯分布时性能良好。当基站数为3时，该算法表现一 般。一般该算法的推导过程都是基于TDOA误差较小且为零均值高斯随机变 量这个前提，对于实际信道环境中误差较大的TDOA测量值，该算法的性能 将会显著下降。当基站能测到比较精确的AOA值时，利用TDOA/AOA混合定 位能进一步提高定位精度。 在众多基于TDOA 的定位算法中，Chan氏算法得到了广泛的应用。这主要是 因为该算法具备三大优势：①算法不需要初值；②仅进行两次迭代就可求得 最终结果；③算法的定位精度在视距环境下能够达到克拉美罗下限。可见， Chan氏定位算法是一种相当实用的方法，适合实际工程。 该算法的特点是计算量小，在噪声服从高斯分布的环境下，定位精度高。但 在非视距(NLOS)环境下，chan氏算法的定位精度下降。
基于无线传感器的三维空间定位
• 该方法主要是采用基于 RSSI （接收信号强度）的测距技 术，结合参考节点的坐标，从平面定位推广至三维立体空 间定位，通过 CC2431 无线传感器网络平台，在 Zig Bee 2006 协议的基础上，实现了三维立体空间的定位。 • 具体方法为：先选取3个参考节点以及一个未知的定位节 点，这4个节点组成一个立体的三维空间定位系统，已知3 个参考节点的坐标以及他们到未知的定位节点之间的距离 即可根据公式求出未知节点的坐标，从而完成定位。该方 法也称三边测量法。
三维空间的定位及交互操作
• • • • 三维空间定位的基本原理 三维空间定位的主要算法 三维空间交互的主要过程 三维空间交互的常见硬件
三维空间定位的基本原理及算法
• 我们知道，三维空间，也称为三次元、3D，日常生活中 可指由长、宽、高三个维度所构成的空间。而虚拟现实就 是用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者 关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历 其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。 那么。怎样在虚拟的三维空间里面确定某个点的位置呢？ 目前我所知道的算法有：三边测量法，基于TOA的算法， 基于TDOA的算法，基于AOA的算法等。
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三维空间踪定位器
• 三维空间跟踪定位器或叫三维空间传感器是一种能实时地检测活动着的物体在六个自由度上相对于 某个固定物体的数值，即在X、Y、Z坐标上的位置值，以及围绕X、Y、Z轴的旋转值。这种三维空 间传感器对被检测的物体必须是无干扰的，也就是说，不论这种传感器是基于何种原理和应用何种 技术，它都不应影响被测物体的运动，即俗称为：“非接触式传感器”。在虚拟现实技术中广泛使 用的是低频磁场式和超声式传感器。 低频磁场式传感器的低频磁场是由该中传感器的磁场发射器产 生的，该发射器有三个正交的天线组成，在接受器内也安装一个正交天线，它被安装在远处的运动 物体上，根据接受器所接受到的磁场，可以计算出接受器相对于发射器的位置和方向，并通过通信 电缆把数据传送给主计算机。因此，计算机能间接的跟踪运动物体相对于反射器的位置和方向。在 虚拟现实环境中，这种传感器常被用来安装在数据手套和头盔显示器上。 与低频磁场式传感器相似，超声波式传感器也由发射器、接受器、和电子部件组成。发射器是由三 个三个相距约30厘米的超声扩音器所构成，接受器是有三个相距较近的话筒构成。周期性的刺激每 个超声扩音器，由于在室温条件下的声波传送速度是已知的，根据三个超声话筒所接受到的三个超 声扩音器周期性的发出的超声波，就可以计算出安装超声话筒的平台相对于安装超声扩音器的平台 的位置和方向。 在作用范围较大的情况下，低频磁场十传感器比超声波式传感器有较明显的优点。但当在作用范围 内存在磁铁性的物体时，低频磁场式的传感器的精度明显降低。