实验原理

  运行本程序后,学生佩戴HTC Vive VR眼镜,即可实现在该工程的三维世界中行走。HTC Vive 的头盔内置了方向与位置传感器,可以感知操作人的所在的位置与角度,从而实现了当操作人佩戴VR眼镜后,操作人行走,即可在虚拟世界中行走,当操作人转动头部,操作人的视角在虚拟世界中也会相应转动。

  由于在程序中内置了建筑的全部三维模型,当操作人行走或转动时,其头盔的内置传感器将获得人的动作,并将其传给计算机,计算机即会针对操作人应该看到的角度与位置,对三维模型进行计算与渲染,分别获得当前角度与位置下人左右眼应看到的两个画面,并传送给HTC Vive头盔中的左右两个显示器。因此操作人的左右眼将分别看到不同的画面,然后人脑将会自动将其合成为三维的,从而操作人将看到三维的效果。由于计算机的计算速度很快,可以达到60帧/秒以上,因此操作人所看到的画面也是实时的。

  项目分别建立了实际工程的建筑、结构以及钢筋的三维模型,学生在VR世界中行走,即可在虚拟世界中看到真正的实际工程,从而了解工程。

为了让学生了解柱、主次梁、基础、钢筋、剪力墙等构件,当学生使用手柄点击某个构件时,程序即会提示该构件的类别,从而让混凝土结构设计课程中的各个构件在虚拟世界中均可访问与查看。

  同时,程序通过控制计算机对构件的显示方式,将土体、混凝土等设置为透明让学生拥有透视眼,可以在本项目的VR建筑结构中看到在真实世界中不易看到的隐蔽工程,如钢筋、基础等。

 

实验仪器设备

 

  HTC Vive VR眼镜

 

 

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