[转]matlab的Virtual Reality(虚拟现实)工具箱的应用简介

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matlab的Virtual Reality(虚拟现实)工具箱的应用简介

这几天在mathtools里，发现讨论区和精华区里都没有这个 工具箱的讨论，所以我想尽我所能介绍一下虚拟现实工具箱在matlab中的 应用，也算是上任板斧来带给大家的第一个好东东。

    先介绍一下虚拟现实，从虚拟现实版面精华区摘过来的，所谓虚拟现实(vitual reality)，是指采用各种技术，来营造一个能使人有置身于真正的现实世界中的感觉的环境。也就是要能使人产生和置身于现实世界中相同的视觉，听觉，触觉，嗅觉，味觉等。目前的研究还主要集中在前面三项，主要是第一项，它具有五大特征：

   (1)立体感的视觉效果(2)存在感(3)多感知性(4)闭环交互方式(5)动态显示

    matlab的虚拟现实工具箱就是让我们在matlab下虚拟现实，为什么非得在matlab下用呢？这是因为可以利用matlab和 simulink的强大功能来操作 三维实体的位置、角度等等。
说了这么多，还是举个小例子吧。我们来做一个三维的小球运动的虚拟现实：

第一步当然是先做准备了： 安装三维实体的制作器和浏览器
    matlab自带了三维实体制作器和浏览器，安装步骤如下：
在workspace下打 vrinstall -install viewer   %安装浏览器，matlab会提示你是选择OpenGl加速还是Direct3d加速，按o或d选择选择完后，会出现blaxxun Contact viewer的安装 程序，将它装上就可
再打vrinstall -install editor  %安装制作器，用vrinstall -install会将两者都装上
可以用 命令vrinstall -check检查是否安装成功

   第二步：制作一个包含小球的三维 模型
   打开/toolbox/vr/vrealm/program/vrbuild2. exe  %为matlab安装的路径
然后ctrl+N(点file菜单下的new也可以，表示新建一个三维实体),选中左边的New world,然后点击工具栏上图标为一个球的按钮，即添加了一个小球（你也可以添加其他的），将左边的transform改成ball(名字而已），此时你可以看到它下面有一些center、rotation、scale、scaleOrientation、translation等等，这些就是matlab下可以控制的（下一步将介绍）。此时你可以修改这个小球的大小，位置， 颜色等。还可以添加一些其他的三维实体，像灯光、fog、背景、视角等等。这儿就不介绍了，随便你们怎么玩吧。此时点击 保存，这儿我保存为ball.wrl,wrl 文件是vrml 格式（vrml格式其实就是跟html一样，一种固定格式，只是面对的对象不同，你可以用文本编辑器看看它的格式）

   第三步：终于可以用matlab虚拟现实了，^_^，爽阿
   这里主要介绍在simulink虚拟现实，打开simulink,新建一个model，在其中加入一个VR Sink 模块（在Virtual Reality ToolBox下）双击它，在左边的source file旁点击browse,选中我们第二步做的ball.wrl，然后点击右下角的apply按钮，看看，右边的root下是不是多了一个ball,将它展开，选中translation(平移，这里我们主要在simulink控制他），再点ok，可以看到VR Sink多了一个 输入口，旁写着ball.translation，呵呵，没错，就是我们刚才选中的translation，你可以在属性窗口中多选中几个，就可以多控制几个。translation是平移 坐标，分x,y,z，即在x、y、z轴上的平移。在model中加一个mux（simulink--signal routing下，改Number of input为3）、Ramp（x轴上平移）、Sine Wave（y轴上按sin 函数移动），constant(z轴不动）(后三个模块都在simulink---source下），将Ramp、Sine Wave、Constant三个模块分别接上mux的三个输入（由上而下），mux的 输出接VR Sink的输入了。嗯，整个 系统搭接完成，可以 运行了，好紧张阿.双击VR Sink模块，在左边的source files旁边点击view（这将你小球实体显示了出来，6.5下是一个浏览器，6.1是一个网页），然后在新建的model下点击运行，看看，我们的小球是不是正在跳舞呢，^O^，你可以自己 设计小球的运动 曲线，只需修改
输入就可以了。
     virual reality ToolBox下VR source(虚拟现实源，将虚拟现实的一些输出给simulink)，还有Joystick input（游戏杆输入）等等模块，大家都可以试试，这儿就不介绍了（其实是大多数我并不太懂，^_^）
在matlab的workspace下也有一系列的命令：可以用help vr看看那些命令可用，再help 具体的命令就可了
还可以打vrdemos，看看演示，好多例子的，比我刚才那个小球强多了，呵呵

     我觉得matlab的virtual reality ToolBox还是很有发展前途的，因为我们可以将simulink下的 仿真用三维实体表示出来，比如说我们控制一个机器人，就可以不再是得到机器人的位置曲线等等，还可以直接画出三维的机器人，然后看他究竟是怎么动的，^_^，好爽！
   virtual reality ToolBox就简单的介绍到这儿，希望能够抛砖引玉