虚拟现实中的人机交互
人机交互技术在虚拟现实中的应用
人机交互技术在虚拟现实中的应用虚拟现实是一个不断发展的领域，它已经开始改变我们的生活。
随着技术的不断进步，以及人工智能的发展，人机交互技术也在虚拟现实领域中广泛应用。
在这篇文章中，我将会探讨人机交互技术在虚拟现实中的应用以及对我们日常生活的影响。
人机交互技术可以使用户更加容易地与虚拟世界交互，这是虚拟现实技术不可缺少的一部分。
人机交互技术通常被定义为人类和计算机系统之间的交互，包括如何输入信息、如何处理信息以及以何种方式输出信息。
虚拟现实中的人机交互技术不仅仅是简单地触摸屏幕或键盘，它还包括体感控制、手势识别、语音识别、眼动追踪等各种方式。
体感控制是人机交互技术在虚拟现实中最常用的方式之一，它可以使用户更加自然地与虚拟世界交互。
体感控制通过感应用户的动作并将其转化为虚拟世界中对应的动作来实现交互。
这种方式不仅可以让用户更好地控制虚拟现实设备，还可以增强用户对虚拟世界的沉浸感和参与感。
手势识别也是人机交互技术在虚拟现实中一种非常重要的方式。
手势识别通过识别用户的手势来控制虚拟现实设备。
这种方式在一些更加自然的场景中非常有用，例如在虚拟现实游戏中，用户可以通过手势控制角色在虚拟世界中移动。
语音识别也在虚拟现实中得到了广泛的应用。
用户可以通过语音指令控制虚拟现实设备，例如在虚拟现实游戏中，用户可以通过语音命令告诉角色要走向哪个方向。
语音识别还可以用于虚拟现实演示和培训中，用户可以通过语音与虚拟演讲者交互，提出问题或要求演讲者解释某个概念。
眼动追踪也在虚拟现实中逐渐应用。
眼动追踪通过追踪用户的眼球运动来控制虚拟现实设备。
这种技术通常被用于智能眼镜和虚拟现实头盔中，用户可以通过凝视某个物体或地点来进行操作。
总结来说，人机交互技术在虚拟现实中的应用可以让用户更加自然地与虚拟世界交互，从而增强虚拟现实的沉浸感和参与感。
这种技术还可以在培训、演示、游戏等方面得到广泛应用，为用户提供更加简单、高效的交互方式。
随着技术的不断进步，人机交互技术在虚拟现实中的应用还将不断增加。
人机交互技术在虚拟实境中的应用
人机交互技术在虚拟实境中的应用虚拟实境是指利用计算机产生的一种三维环境，让用户可以与环境进行交互。
而人机交互技术则是指一种让用户与计算机进行交互的方式，常见的有语音识别、手势识别等。
人机交互技术在虚拟实境中的应用，可以为用户提供更加沉浸式的体验，同时也为企业提供了更多创新的可能性。
下面将从几个方面来探讨人机交互技术在虚拟实境中的应用。
一、游戏领域虚拟现实游戏是目前人机交互技术在虚拟实境中应用最为广泛的领域之一。
在这里，用户可以通过手柄、头盔等设备，来感受游戏中的场景，并与场景中的角色进行互动。
目前，市面上已经出现了很多优质的虚拟现实游戏，比如《半条命 Alyx》、《大炮炸房子 VR》等。
除此之外，虚拟现实游戏还能够为其他领域提供很多参考和借鉴的地方。
二、学习领域虚拟实境不仅可以作为娱乐平台，还可以在学习领域得到广泛的应用。
例如，在医疗领域，虚拟现实技术可以用来进行手术模拟，让学员可以通过体验来学习手术操作。
此外，虚拟现实技术还可以用来进行飞行模拟、船舶模拟等，让学员能够在模拟环境下学习知识和技能。
这些模拟环境能够为学员提供实践操作的机会，使其可以在真正操作前充分了解技能的细节和要点，也可以避免不必要的风险和损失。
三、交通领域虚拟现实技术还可以用来进行交通教育。
例如，在学车时，学员可以使用虚拟现实设备来对各种交通事件进行模拟，如行车路线、车辆的速度、隧道、匝道等。
学员通过虚拟模拟练习，既可以加强对交通规则和交通安全的认识，同时也可以减小交通教育的负担和成本。
四、文化遗产领域虚拟现实技术还可以为文化遗产的保护和传播提供支持。
例如，在对古建筑的修缮过程中，可以将虚拟现实技术应用其中，预测古建筑的状况，制定修缮方案。
同时，对于这些文化遗产的内部或者无法被参观的地方，利用虚拟现实技术可以实现虚拟的参观和探索。
参观者可以自由地浏览古迹，加深对文化遗产的了解和热爱。
总之，人机交互技术在虚拟实境中的应用，已经广泛应用于各个领域。
人机交互技术在虚拟现实设备中的应用案例
人机交互技术在虚拟现实设备中的应用案例随着科技的不断发展，人机交互技术在虚拟现实设备中的应用越来越普遍。
虚拟现实设备是一种能够模拟现实环境并让用户沉浸其中的技术，通过人机交互技术，用户可以与虚拟环境进行交互，体验到更加真实的感觉。
下面，我将介绍一些人机交互技术在虚拟现实设备中的应用案例。
首先，虚拟现实设备中的手势识别技术。
手势识别技术是一种可以识别用户手势并将其转化为指令的技术，通过手势识别，用户可以在虚拟环境中进行操作。
比如，在虚拟现实游戏中，用户可以通过手势来控制角色的移动和攻击，使游戏更加真实和互动。
此外，手势识别技术还可以应用在虚拟教育、医疗等领域，为用户提供更加便捷和个性化的服务。
其次，虚拟现实设备中的眼动追踪技术。
眼动追踪技术是一种可以跟踪用户眼球运动的技术，通过这项技术，虚拟现实设备可以根据用户的注视点来调整显示内容，使用户感受到更加真实的环境。
比如，在虚拟现实漫游中，眼动追踪技术可以让用户在注视一些地方时，该地方的细节更加清晰，提升用户体验。
此外，眼动追踪技术还可以用于虚拟现实眼科诊断、广告推广等领域。
再次，虚拟现实设备中的语音识别技术。
语音识别技术是一种可以识别用户语音指令并作出相应反应的技术，通过语音识别技术，用户可以通过语音与虚拟环境进行交互。
比如，在虚拟现实导航中，用户可以通过语音输入目的地，并得到最优路线指引，方便又省时。
此外，语音识别技术还可以应用在虚拟语音助手、游戏对话系统等领域，提升用户体验。
最后，虚拟现实设备中的触控技术。
触控技术是一种可以通过用户的触摸进行交互的技术，通过触控技术，用户可以直接用手指触摸屏幕来操作虚拟环境。
比如，在虚拟现实绘画软件中，用户可以通过手指在屏幕上绘制图案，实现自由创作。
此外，触控技术还可以应用在虚拟现实设计、虚拟现实手术模拟等领域，为用户提供更加直观和便捷的交互方式。
总的来说，人机交互技术在虚拟现实设备中的应用案例非常丰富，通过这些技术的应用，用户可以与虚拟环境更加深入地交互，体验到更加真实和沉浸的感觉。
人机交互技术在虚拟现实中的应用和创新
人机交互技术在虚拟现实中的应用和创新一、引言人机交互技术是指人与计算机之间进行信息交流和互动的技术。
随着虚拟现实（VR）技术的兴起，人机交互技术在虚拟现实中的应用和创新也变得越来越重要。
在这个领域中，人机交互技术的作用不仅是简单的数据输入和输出，更重要的是让用户能够与虚拟环境互动，产生一种身临其境的感觉。
二、虚拟现实中的人机交互技术在虚拟现实中，人机交互技术主要包括手势识别、眼球追踪、语音识别、身体姿态识别等技术。
这些技术的目的是为了让用户能够更加自然、直观地与虚拟环境进行交互，从而增强虚拟现实的沉浸式体验。
1.手势识别手势识别是一种能够通过捕捉和分析用户手部动作的技术。
在虚拟现实中，用户可以通过手势来进行虚拟物体的控制和操作，例如旋转、平移、缩放等。
这种交互方式让用户能够直接参与到虚拟环境中，增强了用户的沉浸感。
2.眼球追踪眼球追踪技术可以检测和记录用户的眼球运动轨迹，从而实现对用户视线的实时跟踪。
在虚拟现实中，眼球追踪技术可以用来实现视线交互，例如通过眼神注视来选择虚拟环境中的物体或进行交互操作。
这种技术不仅增强了用户的交互体验，还可以提供更加智能的交互方式。
3.语音识别语音识别技术可以将用户的语音指令转换为计算机可以理解的指令，从而实现人机之间的语音交互。
在虚拟现实中，语音识别技术可以用来进行语音导航、语音控制虚拟角色等操作，从而提高用户的交互便捷性。
4.身体姿态识别身体姿态识别技术可以实时跟踪用户的身体动作和姿态变化，从而实现用户的身体交互。
在虚拟现实中，用户可以通过身体动作来控制虚拟环境中的物体或操作虚拟角色，增强了用户的沉浸感和交互体验。
三、虚拟现实中的人机交互技术创新虚拟现实中的人机交互技术不断融合新的技术和创新应用，以实现更加自然、智能和沉浸式的交互体验。
1.虚拟现实智能交互系统虚拟现实智能交互系统结合了手势识别、眼球追踪、语音识别等多种人机交互技术，通过深度学习和人工智能技术实现了用户的个性化交互和智能交互。
基于虚拟现实的人机交互技术
基于虚拟现实的人机交互技术随着科技的不断进步，虚拟现实（VR）技术已经成为了人们分享信息、沉浸式体验的重要手段。
同时，随着人工智能（AI）在生活的不断应用，人机交互技术也逐渐成为热门话题。
基于虚拟现实的人机交互技术，则是将VR和AI相结合，探索新的人机交互方式，为用户提供更加自然、有效、沉浸式的交互体验。
一、基于虚拟现实的人机交互技术的定义基于虚拟现实的人机交互技术是将虚拟现实技术与人机交互技术相结合的新型技术，可以让用户在真实场景之外，利用虚拟现实技术进行互动体验，获得更加真实、自然的感官体验。
同时，利用人工智能技术，可以实现更加智能化的虚拟现实体验，提高用户对虚拟场景的感知和交互能力。
基于虚拟现实的人机交互技术已经在多个领域中应用，如游戏、医疗、教育、旅游等等。
例如，基于虚拟现实的医疗培训可让医生进行高仿真虚拟手术，通过VR技术提高实践操作的专业性；旅游行业可以使用虚拟现实技术，提供真实的沉浸式旅游体验等等。
二、基于虚拟现实的人机交互技术的应用1. 游戏领域基于虚拟现实的游戏技术可以让用户更加沉浸式地游戏，让玩家感觉自己真的处于游戏中，从而获得更加丰富的游戏体验。
2. 医疗领域基于虚拟现实的医疗培训可以让医生进行高仿真的虚拟手术，通过VR技术提高实践操作的专业性，在医疗培训和手术操作中都产生了显著的效果。
3. 教育领域基于虚拟现实的教育技术可以创造出更加真实、生动的教育场景，丰富学生的学习体验和认识，为学生提供逼真、生动的沉浸学习体验。
4. 旅游领域基于虚拟现实技术的旅游可以让用户获得更加真实、沉浸式地旅游体验。
无论是参观文物古迹，还是游览风景名胜，通过VR 技术，旅游变得更加便捷和实用。
三、基于虚拟现实的人机交互技术的未来基于虚拟现实的人机交互技术还处于不断探索中。
在未来，随着技术的不断革新和创新，我们可以预见到这一技术将带来更加广阔的应用前景。
例如，在游戏领域，VR技术将可以实现更加自然、真实、沉浸地游戏体验，增强玩家沉浸感；在教育领域，VR技术将可以创造更加互动、逼真的教育场景，使学习更生动、更自然；在医疗领域，VR技术将可以实现更加精准的手术操作，提高手术治疗的成功率和效果；在旅游领域，VR技术将可以实现更广泛、更具参与性和优雅性的旅游体验，拓展旅游行业发展的新空间。
人机交互技术在虚拟现实中的应用
人机交互技术在虚拟现实中的应用虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种新兴的技术应用，已经在各个领域中取得了显著的进展。
作为人与机器之间沟通的桥梁，人机交互技术在虚拟现实中的应用被广泛探索和运用。
本文将重点探讨人机交互技术在虚拟现实中的应用，并分析其带来的影响和发展趋势。
一、VR设备与人机交互技术的融合虚拟现实技术的基础在于VR设备的使用，而VR设备多是通过人机交互技术来实现与用户的互动。
目前市场上主流的VR设备有头戴式显示器、手柄和全息投影等。
这些设备通过人机交互技术实现了用户与虚拟环境的互动，让用户能够身临其境地感受虚拟现实的世界。
例如，头戴式显示器可以通过跟踪用户头部的位置和动作，使用户能够在虚拟现实中自由移动头部，实现视角的变化。
手柄和全息投影等设备则可以通过手部的动作识别和捕捉，将用户的手势转化为虚拟世界中的操作指令，实现与虚拟对象的互动。
这些设备的识别和交互技术的进步，使得用户能够更加自由、直观地与虚拟世界进行互动。
二、人机交互技术在虚拟现实游戏中的应用虚拟现实游戏是目前人们最为熟悉和接触到的虚拟现实应用之一。
人机交互技术在虚拟现实游戏中的应用可以带来更加沉浸式的游戏体验。
通过结合人机交互技术，玩家可以直接通过手势、动作和声音等与虚拟环境中的游戏角色进行沟通和互动。
例如，通过手柄设备的操作，玩家可以在虚拟现实游戏中实时控制角色的移动和攻击。
而声控技术的应用，则可以让玩家通过语音指令来控制虚拟世界中的角色和物体。
这些应用的实现，使得虚拟现实游戏具有更高的沉浸感和交互性，提升了用户的游戏体验。
三、人机交互技术在虚拟现实教育中的应用虚拟现实技术在教育领域中也有着广泛的应用前景。
通过人机交互技术的应用，虚拟现实可以为学生提供更加真实、直观的学习体验。
举例来说，使用虚拟现实技术可以实现学生身临其境地参观历史名胜，观察自然景观等。
学生可以通过身临其境的体验感受到历史事件的真实感和自然景观的壮丽之美，提高学习的兴趣和记忆效果。
虚拟现实技术中的图形学和人机交互
虚拟现实技术中的图形学和人机交互虚拟现实技术（Virtual Reality）是一项将计算机技术与人类视觉、听觉等感官融合得极其紧密的前沿技术。
在虚拟现实技术中，图形学和人机交互技术是最为重要的核心技术。
本文将从这两者的角度来探讨虚拟现实技术。
一、图形学虚拟现实技术的核心之一——图形学，旨在模拟真实场景，使得用户可以在三维虚拟空间中与对象进行交互，创造出一种逼真的体验感。
在虚拟现实技术中，图形学实现的目标是模拟真实世界的物理规律，使得用户可以“亲临”到一个逼真的虚拟世界中。
其中最关键的是模拟现实光照、物理运动、材质应答等方面的效果。
针对这些要求，在虚拟现实技术中，图形学的研究方向主要是三维建模、图像处理、可视化，其中的每个研究方向都涉及到了许多复杂的算法和技术。
例如，在三维建模中，需要考虑场景的组成、光照、纹理、物理运动等因素；在图像处理中，需要考虑图像的采集和处理。
而这些复杂的算法和技术都需要基于计算机的强大计算能力和存储能力才能够实现。
在虚拟现实技术的发展历程中，图形学一直保持着一个高速发展的态势。
从最开始简单的三维建模，到后来的真实光照、物理运动模拟，再到现在的虚拟现实交互，图形学在各方面都得到了巨大的发展。
特别是在计算机硬件的不断升级和发展中，图形学也逐步实现了更为逼真的场景。
二、人机交互除了图形学，虚拟现实技术中的另一个核心技术就是人机交互。
这是指通过计算机技术，将用户的动作和看法进行感知和解析，并对其进行控制与响应，使得用户可以在虚拟现实空间中实现与场景中对象交互的体验。
在人机交互技术中，最常见的是虚拟现实头戴式显示设备。
这种设备中，通常会内置一些传感器，来实时感知用户的动作。
这样利用传感器可以使得虚拟现实设备以更高的实时性和更快的反应速度对用户的动作进行响应。
而在接收用户的触发后，计算机再通过算法和技术来做出相应的交互反馈，使得用户可以在虚拟世界中获得极致的体验感受。
人机交互技术的应用实际相当广泛，从电子游戏、培训、医学、建筑等各个领域都有重要的应用。
人机交互技术在虚拟现实中的应用
人机交互技术在虚拟现实中的应用虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种以电脑技术为基础，通过三维立体图像、声音、文字等多媒体技术，将用户置身于一个虚拟的立体环境中，实现与虚拟环境的互动，它正在逐渐成为当今技术领域的一股热潮。
随着科技的发展，人机交互技术已经广泛应用于虚拟现实领域，这对虚拟现实的实时性和可交互性提出了很高的要求。
本文将从以下几个方面，介绍人机交互技术在虚拟现实中的应用。
一、头戴式显示器头戴式显示器是虚拟现实设备中最为基础的一种，其最显著的特征之一就是它允许用户以自然的方式与虚拟环境进行交互。
头戴式显示器的基本原理就是根据人眼睛的行为来对虚拟环境进行渲染，在手臂活动的同时目光也可以在虚拟环境中移动。
使用头戴式显示器进行虚拟环境探索时，用户可以通过手柄或其他控制器来与虚拟环境进行交互，就像人类身体与现实世界中的物体或者环境进行交互一样。
随着技术的不断发展，头戴式显示器的使用体验在不断地提升，例如采用更高分辨率的显示屏，使用户能够更加真实地体验虚拟环境。
二、手势识别技术手势识别技术是现在应用于虚拟现实中的最先进的技术之一。
通过使用传感器和摄像头等设备，手势识别技术可以追踪用户的手部动作并将其应用于虚拟环境中。
手势识别技术可以提供更加自然和真实的交互方式，与基于控制器或者其他设备的交互方式不同，它不需要用户额外的设备支持。
在虚拟现实中，手势识别技术可以帮助用户进行一些操作，例如控制虚拟环境中的人物行走，或者通过空气手势来拾取物体。
这种交互方式更加自然，可以使用户感受到虚拟环境与自己身体的融合，带来强烈的身临其境的感觉。
三、语音交互技术语音交互技术已经成为现代生活中一种普遍的人机交互方式，它在虚拟现实中也具有极高的应用价值。
在虚拟现实中，语音交互技术可以进行一系列控制、查询、交流等。
用户通过说话，可以与虚拟环境中的人物、物体进行互动。
在虚拟现实中，语音交互技术也可以改善用户体验，例如在游戏场景中，用户可以通过语音交互技术来向虚拟环境中的其他角色发出指令，提高游戏的沉浸感和趣味性。
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大型机 PC机
自动化计 字符用户界面
算
键盘
信息处理 图形用户界面 和交流 鼠标WIMP
虚拟现实 身临其境 新用户界面 的体验 (???) 笔、语音(???)
不重要
以GOMS为代 表的认知心理 学 分布式认知等 对GOMS的扩 展
人机分离
某些人机融 合
人机融合为 一个整体
以GOMS为核心的人机交互认知模型是传统界面技术的基础
虚拟现实的认识(认知特征-3I)
• 沉浸感（Immersion）:能给人们以真实世界的感觉， 全方位地沉浸在这个虚幻的世界中。
• 交互性（Interaction）:不同于CAD系统所产生的模型， 可以对使用者的输入作出反应。
• 想象性 （Imagination）: 用户和ＶＲ系统并行操作,发 挥用户的创造性想象力。
• 利用计算机构造的一个真实世界的模拟，地理上分布 的用户可以通过网络共享该环境，并与周围的环境以 及在相互之间进行交互。共享虚拟环境涉及到虚拟现 实、分布对象、网络、人机交互、智能代理等领域。 其他同义词包括: Networked VE(VR), Shared VE(VR), Multi-User VE, etc. 其实质是一种人机交互界面
虚拟现实的历史(最新进展)
混合现实(Mixed Reality)
Real Environment
Mixed Reality (MR)
Augmented
Reality (AR)
Augmented Virtuality (AV)
Virtual Environment
虚拟现实的历史(最新进展)
分布式虚拟环境（Distributed Virtual Environment)
George Coates (1992):
Myron Krueger
Virtual Reality is electronic simulations of environments
experienced via head mounted eye goggles and wired clothing
认知主体
VR的人机交互心理学研究
GOMS 的一个例子
GOAL: CLOSE-WINDOW . [select GOAL: USE-MENU-METHOD
. MOVE-MOUSE-TO-FILE-MENU . PULL-DOWN-FILE-MENU . CLICK-OVER-CLOSE-OPTION GOAL: USE-CTRL-W-METHOD . PRESS-CONTROL-W-KEYS]
虚拟现实的产生(定义4)
• 虚拟现实的定义:
– “凡形于外者皆曰象，如气象、星象” (辞 源)-----电象
– 虚拟现实/虚拟实在(金吾伦) – 灵境(钱学森) – 虚实
虚拟现实历史 (重要技术突破)
1956 Sensorama (Morton Heilig) 3D visuals, vibration, stereo sound, wind, smell, little interaction.
1987 Virtual Cockpit (British Aerospace) head and hand tracking, eye tracking, 3d visuals, 3D audio, speech recognition, vibro tactile feedback.
虚拟现实的历史(最新进展)
可感知(awareness) 可说明性 (accountability)
虚拟现实的认识(本质)
人和虚拟环境交互
– 可视性(visibility)：虚拟现实的生成和显示 – 可感知性(awareness)：虚拟环境能感觉到人的存在 – 可说明性 (accountability)：将自然界的原则、规则、
逼真的感觉 自然的交互 个人的视点 迅速的响应
视觉，听觉，触觉，嗅觉 等 运动，姿势，语言，身体跟踪 等 用户的眼、耳、身 所感到的感觉信息 感觉信息根据视点变化和用户输入及时更新
虚拟现实的认识(本质)
• 虚拟现实是一种界面: – 器物阶段(实物)--机器阶段(界面)--网络空间阶段(虚拟现实)
人-人面对面进行交流
虚拟现实的历史(主要类型)
• 桌面虚拟现实系统(Desktop VR) – 立体(Stereoscopitic)显示技术
• 临境虚拟现实系统(Immersive VR)
– 利用头盔显示器把用户的视觉、听觉和其它感觉封闭起来
• 增强型现实、增强虚实 • 混合型虚拟现实 • 分布式虚拟现实(Distributed VR)
规范等变成数字系统的有效机制
虚拟现实的认识(本质)
• VR 是一种新的人机界面形式 • VR 为参与者提供了一种临境
(Immersive) 和多感觉通道(Multi-Sensory)的体验 • 寻求一种最佳的人机通讯方式
虚拟律、法则(数字)
•物理空间
•虚拟空间
Douglas C. Engelbart
First mouse invented
三维用户界面
虚拟现实的产生(应用)
• 计算机的发展
– 计算机的活动显示在屏幕上 – 通过屏幕观看虚拟世界 – 看到3D的虚拟物体 – 与虚拟世界相互作用 – 沉浸的灵境系统有声的虚拟世界
虚拟现实的产生(定义1)
In 1989, Jaron Lanier创造虚拟现实的概念。
• 人和人之间的交流非常和谐
– 利用自然的效应通道--输出 – 利用高效的感知通道--输入
• 对其他人的行为和交流信息反应很快,可以从其他人或环境 那里学到知识
– 人能了解各种背景，具有各种社会知识和经验
虚拟现实的认识(本质)
面对面交流
人机交流
动作,行为
可视化(visibility)
感知
社会原则,规则, 规范以及习俗
• 混合现实(Mixed Reality)。 它是将真实环境和 虚拟现实的景象结合起来的一种技术，既可减 少生成复杂环境的开销，又便于对实际物体的 操作；
• 分布式虚拟现实环境。在因特网（环境下，充 分利用各地资源的优势，协同开发虚拟现实的 应用，如美国大型军用交互仿真系统NPSNET 及因特网上多人游戏MUD等；
enabling the end user to interact in realistic three-dimensional
situations.
P. Greenbaum (1992): Virtual Reality is an alternate world filled with computergenerated images that respond to human movements.
1967 Grope (University of North Carolina) 6 degree of freedom force feedback.
1977 The Sayre Glove (Sandin, Sayre, DeFanti Univ. Illinois) Gesture recognition.
虚拟现实的产生(定义2)
• 从界面到网络空间(Cyberspace) – 虚拟现实的形而上学 • (迈克尔.海姆 著 金吾伦 刘钢译)
• Real in effect; not real in fact – 实际上是真实的,而事实上不是真实的 实体或事件
虚拟现实的产生(定义3)
在计算机软硬件及各种传感器(如高性能计算机、 图形图象生成系统，以及特制服装、特制手套、特 别眼镜等)的支持下生成一个逼真的、三维的、具有 一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境，便用户 在这些软硬件设备的支持下，能以简捷、自然的方 法与计算机所生成的‘虚拟’的世界中对象进行交互 作用。它是现代高性能计算机系统、AI、CG、CHI、 立体影象、立体声响、模拟仿真等技术综合集成的 成果。目的是建立起一个更为和谐的人工环境” 。 (汪成为)
1961 Headsight System (Philco Corp.) Head Mounted Display (HMD), head tracking, remote video camera, telepresence.
1965 The Ultimate Display (Ivan Sutherland) Stereoscopic HMD, computer generated images, tracking, visually coupled system.
•自然行为
•真实反应 •自然行为
•虚似反应
•人 •实物阶段
•人 •虚拟现实阶段
虚拟现实的认识(交互问题)
•理论(认知科学、计算机科学)
•人类感一觉特点及知觉机制 •虚拟现实中的心理加工机制 •VR中人机交互的认知模型和分布式认知模型多通道 人机交互的用户模型 •多通道人机交互的描述及语义模型 •虚拟环境中人机交互的时空模型
– 分布式VR则是让不同的用户(参与者)共享同一个虚拟空间
虚拟现实的认识(功能特征)
真实感
(环境表达的丰富程度) • 广度 (visibility, audibility, touch, smell) • 深度 (quality, fidelity)
交互性
(用户于环境的信息交换) • 速度 (update rates, time lag) • 映射 (text, speech, gestures, gaze, complex behavior patterns)
虚拟现实中的人机交互的心理学模型
视 觉 表象存储
长时记忆
工作记忆 声 音 存储
知觉处理器
认知处理器 运动处理器
DESK-TOP中的 人机交互模型
• 心理学模型(MHP)