数据手套：虚拟现实中的理想工具
大家都知道手是人与外界进行物理接触及意识表达的主要媒介。当人与计算机控制系统进行交互操作时，传统的输入输出接口设备，如键盘、鼠标等只能限制手在桌面上或一个小区域内进行简单的运动控制,而表达意识的大多数手的自然运动被牺牲了，妨碍了人们对系统控制意识表达的全面性与灵活性。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的数据手套已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。
这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。数据手套可以跟踪操作者灵活多变的手势及空间方位,使操作者自然而然地将自己的意识传送至计算机。因此数据手套作为一种重要的人机交互接口，广泛地应用于虚拟现实的研究领域中。
虚拟现实是一种虚拟的沉浸式交互环境。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术也是近年来最热门的研究领域之一，有着巨大的发展潜力和广泛的应用前景，受到各界、尤其是军方的青睐。在虚拟的现实中,人们利用数字头盔（头戴显示器）、立体眼镜、数据服（动作捕捉套装）、立体声耳机、数据手套等多维输入输出设备通过传感器装置与计算机生成的三维虚拟环境交互作用，可获得视觉、听觉、触觉等多种感知反馈，并按照自己的意愿去实时地改变虚拟环境。其中数据手套是虚拟现实系统的重要组成部分，是一种通用的人机接口,其直接目的在于实时获取人手的动作姿态,以便在虚拟环境中再现人手动作,达到理想的人机交互目的。
数据手套是虚拟现实系统的重要组成部分,是一种通用的人机接口,其直接目的在于实时获取人手的动作姿态,以便在虚拟环境中再现人手动作,达到理想的人机交互目的。数据手套实现的关键在于手掌、手指及手腕的各个有效部位的弯曲、外展等测量以及在此基础上的姿态的反演。完成反演主要取决于人体手部姿态的建模,最根本的就是,确定传感器测量数据和手部各关节运动姿态的对应关系。现在的数据手套一般按功能需要可以分为：虚拟现实数据手套、力反馈数据手套。虚拟现实数据手套的代表品牌有5DT、Cyberglove、Measurand、DGTech、Fakespace、X-IST、Didjiglove、CyberWorld、PhaseSpace等等。简单的来看下搜维尔【SouVR.com】的虚拟现实数据手套：CyberWorld P5 数据手套以及Wonstar WiseGlove 数据手套。
P5 Glove是一款虚拟现实数据手套，可实现用户与3D游戏及虚拟环境的直观互动；也是一款创新的手套型外围设备，P5数据手套采用独特的弯曲传感器和远程跟踪技术，可以帮助用户实现与3D环境及虚拟环境的互动，应用领域包括游戏、网站和教育软件等。
使用P5数据手套，您可以真实地在视频游戏中舞动宝剑；穿越在线房间；或从屏幕上拾起物体，P5数据手套的神奇功能让用户能够以前所未有的方式体验到栩栩如生的3D虚拟游戏环境。P5数据手套采用简单易用的即插即用方式，插头与PC机的USB端口直接连接，可在桌面、客厅等不同环境中使用。P5数据手套未来版产品的应用范围将会更为广泛，目前的专业版本可以有效地提升PC游戏体验。了解了P5数据手套，我们就来看看Wonstar WiseGlove 数据手套。
WiseGlove系列手套型号有5传感，14传感，18传感，每个型号都分左手和右手。一台PC机可以接多个WiseGlove数据手套。WiseGlove5手套包含五个高精度弯曲传感器，在每个手指上分配一个传感器, 每个传感器为12位的数据测量精度，手感舒适，开放式数据结构。DataGlove5W是该手套的蓝牙无线版本，有左右手之分, 统一尺寸型号。
WiseGlove数据手套系列产品的设计能满足从事运动捕捉和动画工作专家们的严格需求，它使用简单（通过一条USB连接线与计算机相连接），操作舒适，驱动范围广，高数据质量使得它成为虚拟仿真用户的理想工具。
WiseGlove数据手套系列可以模拟人手的各种手势及姿态，它可以摸拟像鼠标一样的使用，也可以模拟摇杆把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感。并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式，特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。除了作为虚拟现实系统的人机接口之外，WiseGlove数据手套在操作机器人系统、操作外科手术、虚拟装配训练、手语识别系统、教育娱乐等领域也具有广泛的应用前景。
力反馈数据手套在这里就简单的介绍一下，具体的还请大家关注搜维尔【SouVR.com】。力反馈数据手套是数据手套的一种，也是一款最接近人手的机械手。借助数据手套的触觉反馈功能，用户能够用双手亲自“触碰”虚拟世界，并在与计算机制作的三维物体进行互动的过程中真实感受到物体的振动。触觉反馈能够营造出更为逼真的使用环境，让用户真实感触到物体的移动和反应。此外，系统也可用于数据可视化领域，能够探测与出地面密度、水含量、磁场强度、危害相似度、或光照强度相对应的振动强度。力反馈数据手套最具有代表性的品牌有：Cyberglove、Shadow Hand等等。
一起来看看搜维尔【SouVR.com】的CyberGlove CyberGrasp 力反馈数据手套。搜维尔的CyberGrasp是一款设计轻巧而且有力反馈功能的装置，像是盔甲一般的附在CyberGlove上。使用者可以通过CyberGrasp的力反馈系统去触摸电脑内所呈现的3D虚拟影像，感觉就像触碰到真实的东西一样。
CyberGlove CyberGrasp 力反馈数据手套重量很轻，可以作为力反应外骨骼佩戴在CyberGlove数据手套（有线型）上使用，能够为每根手指添加阻力反馈。使用CyberGrasp力反馈系统，用户能够真实感受到虚拟世界中电脑3D物体的真实尺寸和形状。
接触3D虚拟物体所产生的感应信号会通过CyberGrasp特殊的机械装置而产生了真实的接触力，让使用者的手不会因为穿透虚拟的物件而破坏了虚拟实境的真实感。护套内的感应线路是特别为了细微的压力以及摩擦力而设计的，而5支手指上的马达则是采用高质量的DC马达。
使用者手部用力时，力量会通过外骨骼传导至与指尖相连的肌腱。一共有五个驱动器，每根手指一个，分别进行单独设置，可避免使用者手指触摸不到虚拟物体或对虚拟物体造成损坏。高带宽驱动器位于小型驱动器模块内，可放置在桌面上使用。此外，由于CyberGrasp系统不提供接地力，所以驱动器模块可以与GrapPack连接使用，具有良好的便携性，极大地扩大了有效的工作区。
数据手套是实现虚拟现实技术的交互设备之一，数据手套的应用对于虚拟制造非常重要。数据手套的设计也是为了满足那些从事运动捕捉和动画工作的那些专家们的严格需求。它使用简单，操作舒适，驱动范围广，高数据质量使得它成为虚拟仿真用户的理想工具。适用于机器人系统、操作外科手术、虚拟装配训练、手语识别系统、教育娱乐等诸多领域。
就像CyberGrasp系统可以产生各种不同的精确动作，而且不让穿戴者的动作受到任何阻碍，具有延展性，适用于任何尺寸大小。也为“真实世界”的应用带来巨大的利益，包括医疗、虚拟现实培训和仿真、计算机辅助设计(CAD)和危险物料的遥操作。
随着虚拟现实技术在各个领域的广泛应用，数据手套的研制和应用也不断深入。例如，美国宇航局的Ames实验室将数据手套工程化，使其成为可用性较高的产品，在约翰逊空间中心完成空间站操纵的实时仿真；美国Boneing公司制造了一架虚拟飞机，运用数据手套进行控制,从而观察设计结果，考察性能指标等等一系列的伟绩，都展现了数据手套开始走向更加广泛的应用，越来越受到大众的关注，也开启了虚拟现实世界的新篇章。注：本文为搜维尔原创内容，如需转载请联系我们！邮箱：frank@souvr.com
>>相关产品
