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188比分直播:基于FPGA的虚拟现实定位系统设计

编辑:188比分直播 来源:188比分直播 创发布时间:2021-09-16阅读47441次
  本文摘要:虚拟现实技术是目前计算机信息科学中的前沿学科,文中设计了一种以FPGA为核心的数据采集处置系统.利用HMC5883L和ADXL345对虚拟世界场景中物体的方位和朝向展开确认并通过以太网给虚拟世界场景主机发送数据.整个系统以FPGA作为主控制器,配以传感器数据采集,内部FIFO存储,以太网高速传输,从而把定位系统参数动态传输到上位机中,具备传输速度慢.实时性等优点,构建了虚拟现实高精度定位的功能.  1章节  虚拟现实(VirtualReality,VR)是目前计算机应用方面活跃的技术研究领域,是整个信息科学领域中的新兴技术.它是依据计算机视频技术为基础,将计算机图像处理.计算机心理学.人工智能.嵌入式技术.传感器技术.网络以及表明处置一系列信息技术分支的近期成果集中于在一起.在虚拟现实环境中,人可以与虚拟世界中的场景和事物展开交互,它早已渗透到到了航空航天.民用军事.娱乐游戏.医疗医用以及教育等行业.目前它早已是21世纪发展过程中影响人类生活的最重要技术之一.  整个虚拟现实中,在场景中对物体的定位是关键核心部分.在定位中主要是要取得物体所处的直角平面坐标系中的朝向和方位以及物体与水平面的倾斜角.为此我们用于三维磁阻传感器和三轴重力加速度来提供所必需的数据.  磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应包含的.图1为非常简单的磁阻效应传感器的结构示意图.由于磁性材料(如坡莫合金)具备各向异性,对它展开磁化时,其磁化方向将各不相同材料的不易磁化轴.材料的形状和磁化磁场的方向.所以在其线性范围内,电桥的输入电压与被测磁场成正比.同时利用XYZ三个方向上的磁通量展开三角函数的切换可告诉方位角为X方向上与Y方向上面的当真切值.  三轴重力加速度传感器为多晶硅表面微加工结构,置放晶圆顶部.由于应用于加速度,多晶硅弹簧挂于晶圆表面的结构之上,获取力量阻力.差分电容由独立国家相同板和活动质量连接板构成,能对结构转动展开测量.加速度使惯性质量转动.差分电容流失,从而传感器输入的幅度与加速度成正比.相敏调制用作确认加速度的幅度和极性.  虚拟现实定位技术在国内外发展很很快,主要在医疗与娱乐方面获得了成就.国内传统的技术主要是以单片机为核心处理器,在数据的处置和传输速度上有显著的严重不足.本文的虚拟世界定位系统利用高精度的定位传感器,FPGA处置和传输数据需要高速.动态的对数据展开收集与处置,减少了传输压力,提升了数据吞吐量与设备利用率.现场可编程逻辑门阵列FPGA,是现代IC设计检验的主流ASIC器件.FPGA设计灵活性,更容易改动,可靠性低,研发周期短,处理速度慢,更容易构建高速电路的设计,可以便利的对定位传感器展开驱动,并对其数据展开较慢的处置和传输.

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虚拟现实技术是目前计算机信息科学中的前沿学科,文中设计了一种以FPGA为核心的数据采集处置系统.利用HMC5883L和ADXL345对虚拟世界场景中物体的方位和朝向展开确认并通过以太网给虚拟世界场景主机发送数据.整个系统以FPGA作为主控制器,配以传感器数据采集,内部FIFO存储,以太网高速传输,从而把定位系统参数动态传输到上位机中,具备传输速度慢.实时性等优点,构建了虚拟现实高精度定位的功能.  1章节  虚拟现实(VirtualReality,VR)是目前计算机应用方面活跃的技术研究领域,是整个信息科学领域中的新兴技术.它是依据计算机视频技术为基础,将计算机图像处理.计算机心理学.人工智能.嵌入式技术.传感器技术.网络以及表明处置一系列信息技术分支的近期成果集中于在一起.在虚拟现实环境中,人可以与虚拟世界中的场景和事物展开交互,它早已渗透到到了航空航天.民用军事.娱乐游戏.医疗医用以及教育等行业.目前它早已是21世纪发展过程中影响人类生活的最重要技术之一.  整个虚拟现实中,在场景中对物体的定位是关键核心部分.在定位中主要是要取得物体所处的直角平面坐标系中的朝向和方位以及物体与水平面的倾斜角.为此我们用于三维磁阻传感器和三轴重力加速度来提供所必需的数据.  磁阻效应传感器是根据磁性材料的磁阻效应包含的.图1为非常简单的磁阻效应传感器的结构示意图.由于磁性材料(如坡莫合金)具备各向异性,对它展开磁化时,其磁化方向将各不相同材料的不易磁化轴.材料的形状和磁化磁场的方向.所以在其线性范围内,电桥的输入电压与被测磁场成正比.同时利用XYZ三个方向上的磁通量展开三角函数的切换可告诉方位角为X方向上与Y方向上面的当真切值.  三轴重力加速度传感器为多晶硅表面微加工结构,置放晶圆顶部.由于应用于加速度,多晶硅弹簧挂于晶圆表面的结构之上,获取力量阻力.差分电容由独立国家相同板和活动质量连接板构成,能对结构转动展开测量.加速度使惯性质量转动.差分电容流失,从而传感器输入的幅度与加速度成正比.相敏调制用作确认加速度的幅度和极性.  虚拟现实定位技术在国内外发展很很快,主要在医疗与娱乐方面获得了成就.国内传统的技术主要是以单片机为核心处理器,在数据的处置和传输速度上有显著的严重不足.本文的虚拟世界定位系统利用高精度的定位传感器,FPGA处置和传输数据需要高速.动态的对数据展开收集与处置,减少了传输压力,提升了数据吞吐量与设备利用率.现场可编程逻辑门阵列FPGA,是现代IC设计检验的主流ASIC器件.FPGA设计灵活性,更容易改动,可靠性低,研发周期短,处理速度慢,更容易构建高速电路的设计,可以便利的对定位传感器展开驱动,并对其数据展开较慢的处置和传输.
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