爱国者Patriot案例研究：用户可以使用自己的身体使用Chair IO导航，用于虚拟环境

案例研究：用户可以使用自己的身体使用Chair IO导航，用于虚拟环境

Chair IO是一个免提的旅行界面，用于身体导航的虚拟环境。这是一个由互动媒体/虚拟环境小组开发的项目，该小组于2004年2月在德国汉堡大学成立。它是信息学部门的一部分。三名科学家和几名学生在以人为中心的人机交互、计算机图形学、虚拟环境系统和技术、交互式讲故事和艺术等领域开展项目、教学和学习。该应用程序使用了Polhemus爱国者运动跟踪系统。

导航是虚拟企业的重要任务之一。Chair IO项目是一个基于商业上可用的座椅的接口，Swopper™和Polhemus Patriot，一种两传感器的运动跟踪产品。Swopper凳子是用于办公环境的符合人体工程学的座椅。它有一个可旋转的座椅，360度的枢轴点，高度和阻尼调整，以及一个由弹簧/冲击组合组成的连杆臂。座椅可以向任何方向倾斜，弹簧/阻尼器系统允许用户弹跳。阀座本身位于连杆臂顶部的旋转系统上，允许其独立旋转。

为了操作椅子，用户坐在设备上，通过移动体重，使其向任何方向倾斜或旋转座椅。在游戏环境中，座椅的这一物理运动被映射到视点/方向运动。例如，向前移动的感觉是通过将你的身体向前移动并使座椅向前倾斜来实现的。旋转视图需要稍微旋转座椅，从而触发视图向该方向的较慢或更快的旋转。

对于三维地面跟踪运动，这种方法是容易和高度直观的使用，此外，是有趣的。该运动在计算上分为分量平移和旋转。通过向任意方向倾斜座椅来实现当前视点的平移，并且转换速度与用户在期望的旅行方向上倾斜的距离之间的关系是非线性映射的。

在中心周围的区域，映射是线性的；此后，距离被映射为线性加上一个三次因子。这使用户能够以更高的速度旅行，使座位向更远的方向倾斜。

爱国者使用座位上的两点来确定座位的位置和方向。选择这种方法主要是因为它在初始化接口时具有健壮性，因为它不依赖于位置，并且允许重新调整座椅的高度和座椅本身。初始化过程设置计算中使用的几个值，例如阀座的旋转和换向器的位置。

基于这些变量，爱国者从初始位置提供平移分量。通过对座椅进行反倾斜变换，并与初始旋转进行比较，计算了座椅的旋转。未来的计划包括将低价格的标准传感器集成到椅子上。

将接口连接到Linux或Windows应用程序的软件使用VRPN。对于Windows，使用PPJoyis将Chair IO数据作为操纵杆数据呈现给应用程序。