基于WorldViz虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的建模和互動(dòng)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近年來(lái)被廣泛關(guān)注并取得一系列重要應(yīng)用的技術(shù)研究領(lǐng)域，在軍事，娛樂(lè)，醫(yī)療等各行各業(yè)都有著重要的應(yīng)用。在心理學(xué)研究的過(guò)程中，往往對(duì)于實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性、安全性、研究成本等因素有著嚴(yán)格的要求，這在一定程度上給心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶來(lái)限制。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造的數(shù)字模擬環(huán)境對(duì)于解決心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的可重復(fù)問(wèn)題，安全性問(wèn)題，成本因素等很有幫助。所以，利用虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)手段來(lái)輔助心理學(xué)研究受到很多研究者的青睞。
　　本文研究基于WorldViz

2、虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。WorldViz公司起源于美國(guó)加州大學(xué)虛擬環(huán)境與行為研究中心，該中心主要致力于心理學(xué)相關(guān)的科學(xué)研究，包括社會(huì)心理學(xué)、視覺(jué)、空間認(rèn)知等。其產(chǎn)品WorldViz虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是個(gè)完善的虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件平臺(tái)，并且在心理學(xué)相關(guān)的科研領(lǐng)域被很多科研論文所采用。
　　本文在WorldViz虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)上，針對(duì)視空間認(rèn)知的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)建模和系統(tǒng)交互進(jìn)行了研究，主要做了以下的工作:
　　(1)設(shè)計(jì)和建模了兩個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的心理學(xué)

3、實(shí)驗(yàn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境，考察了基于方位和基于高度的視空間工作記憶。實(shí)驗(yàn)以計(jì)算機(jī)Corsi積木點(diǎn)擊任務(wù)的實(shí)驗(yàn)范式為參考:在基于方位的實(shí)驗(yàn)中，將被試記住的視角左右轉(zhuǎn)彎的順序作為記憶廣度;在基于高度的實(shí)驗(yàn)中，將被試記住的所有電梯樓層數(shù)字的數(shù)量作為記憶廣度。按照這些設(shè)計(jì)，編寫軟件程序，利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)呈現(xiàn)，考察了性別和難度對(duì)基于方位和基于高度的視空間工作記憶廣度的影響。
　　(2)實(shí)現(xiàn)了安卓智能設(shè)備作為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)遙控器的互

4、動(dòng)功能。開(kāi)發(fā)了安卓智能設(shè)備跟WorldViz系統(tǒng)之間的無(wú)線通信軟件模塊，同時(shí)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的安卓手機(jī)APP，可以實(shí)現(xiàn)安卓手機(jī)跟WorldViz系統(tǒng)之間的遙控互動(dòng)。這樣的好處是，一方面是使得安卓設(shè)備能夠替代昂貴的專用遙控器，同時(shí)也可以允許多人互動(dòng);另一方面是利用安卓設(shè)備豐富的傳感器，實(shí)現(xiàn)更豐富的控制功能和數(shù)據(jù)采集功能。這樣極大地?cái)U(kuò)展了WorldViz虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的功能和研究手段。
　　(3)研究了三種采集頭部運(yùn)動(dòng)信息的手段:第一種是利用