Systém pro pokročilou vizuální teleprezenci

Abstract

V úvodu práce jsou uvedeny základní principy vizualní teleprezence spolu s rozborem důležitých aspektů při návrhu tohoto zařízení. Dále je uveden krátký přehled některých aplikací teleprezenčních systémů. Následně jsou popsány základní parametry a funkce lidského zraku včetně parametrů pohybů hlavy. Praktická část práce se zabývá vytvořením teleprezenčního zařízení umožňující vnímání obrazu na dálku za použití kamery s velkým FOV umístěné na posledním článku servoramene se 3 stupni volnosti jejíž obraz je promítán do trojrozměrné scény na relativní pozici vyčtenou z aktuálního natočení jednotlivých servomotorů. Scéna je vnímána skrze headset Oculus Rift (DK1, DK2), kdy aktuální směr pohledu hlavy vyčtený z inerciálních senzorů Riftu je žádanou hodnotou pro natočení jednotlivých motorů. Pro ovládání a nastavení motorů byl vytvořen program v jazyce \csharp (WPF) zpracovávající byte-ovou komunikaci skrze RS485-USB rozhraní jež spouští a umožňuje nastavovat parametry teleprezence. Scéna je vykreslována skrze wrappery knihoven DirectX a LibOVR a to sice SharpDX a SharpOVR.The introduction of this document presents some basic principles of visual telepresence with analysis of important aspects of the design. Afterwards there is a brief ovrewview of some of the applications of telepresence systems. Subsequently there is a description of the basic parameters and functions of the human visual perception system including the head motion parameters. This document examines the creation of telepresence apparatus through which is the user able to percieve visual stimuli accross distance. The device consist of camera with wide FOV positioned on the last link of the servo-motor chain with 3 DOF. Camera view is projected into scene in position read from actual motor posture. The scene is perceived through the HMD Oculus Rift (DK1, DK2) where the actual head-orientation read from the HMD inertial sensors is the entered end value for the rotation angles of the servomotors. A \csharp (WPF) program was developed for the controling and setting of motors which handles the byte communication through RS485-USB converter and also configures and starts the telepresence mode. The telepresence scene is drawn with help of SharpDX and SharpOVR - the \csharp wrappers of DirectX and LibOVR.