一、虚拟环境交互技术研究（论文文献综述）
郭晓春[1]（2021）在《基于VR技术的食品加工实训系统交互设计研究》文中提出食品加工领域技术、市场和需求的快速发展对食品专业人才提出了更高的要求。实践教学是培养食品加工专业人才的一个重要过程,但在实践教学中,学习者因实训场地、实训器材、实训趣味性和安全性等要素的限制,难以进行高质量的实训学习。随着VR技术的快速发展,虚拟实训系统的开发能够辅助实践教学,降低实训成本,增加培养质量。经过背景研究和现状分析,目前基于VR技术的食品加工实训系统普遍存在沉浸感不足,交互手段单一,不符合实践教学真实和精确的交互需求。为解决以上问题,本文以开发基于VR技术的食品加工虚拟实训交互系统为目标进行研究。首先,本文对虚拟实训系统的分类与组成、VR交互技术的软硬件和交互设计进行了研究,并对虚拟手技术的概念和应用方向进行了详细研究。其次,本文分析了食品加工虚拟实训对其交互系统的设计需求,研究了食品加工实训系统交互设计的原则,总结了食品加工虚拟实训反馈类型,并基于设计原则完成了交互系统框架结构设计。然后,本文研究了影响真实感的基于物理的渲染技术和影响交互沉浸感的虚拟手交互技术,基于设计原则和理论对虚拟手目标选取和手势生成进行了优化。最后,本文以饼干加工生产线虚拟实训为例,开发出基于虚拟手技术的适用于食品加工实训的VR交互系统,展示了各个分系统的部分代码、运行效果。达到了提升实训系统的沉浸感和交互性,增加专业人才的培养效率的目的。
刘革平,高楠[2]（2021）在《手势交互虚拟实验对学习体验的影响机制》文中研究说明手势交互作为一种理想的虚拟现实交互技术,其在虚拟实验中的应用能够很好地满足学习者多样化的交互需求并提升交互体验。然而,当前关于手势交互虚拟实验的研究大多聚焦于提高手势识别的准确率、设计开发不同领域的虚拟实验应用等方面,而对学习者在虚拟实验中的学习体验并未进行深入地研究。为了探索手势交互虚拟实验对学习者学习体验的影响机制,利用设计开发的基于Leap Motion的"计算机组成原理"虚拟实验,采用混合研究范式对学习者的沉浸感、学习动机和态度分别进行了测量与分析。结果表明:在手势交互虚拟实验中,学习动机作为中间因素会影响学习者的学习体验;身临其境的感觉和自然丰富的交互体验能够有效增强学习者的物理沉浸,进而提高学习者的学习动机,改善学习者的情感体验并增强其使用意愿,由此来促进学习者学习体验的提升。从改进实践的层面来看,未来应合理设计交互手势,创设高度沉浸的实验环境,优化虚拟实验任务设计,注重对学习反思的引导,以不断提升学习者在心理沉浸和学习效果方面的表现。
王铎[3]（2020）在《虚拟现实环境下阅读用户交互行为研究》文中进行了进一步梳理随着计算机设备和相关技术的发展,人与计算机之间的交互已经成为日常生活的一部分。以虚拟现实设备为代表的新一代人机交互系统具有以人为本、多模式、智能化等特点。随着数字媒介不断丰富,富媒体正在成为数字阅读的主要内容,虚拟现实技术带给读者的感知性,可以让读者通过肢体、声音与虚拟场景中的阅读内容进行互动,体验到的不同于平面阅读的三维立体的全新阅读模式。虚拟现实阅读当前的目标和挑战仍然是如何让用户得到更好的体验,然而对用户在虚拟现实体验中的行为和动机的特征还没有得到充分的探索。由于用户在虚拟环境中处理信息的行为和方式不同,虚拟现实阅读用户会呈现出不同的行为特征。深入了解虚拟现实阅读用户的交互行为特征、影响因素以及交互效果的评价有助于功能的设计和开发针对不同类型用户有所侧重满足更广泛的需求,另一方面在产品推广和市场影响方面可以细分用户群体制定更好的销售策略和产品推荐,对虚拟现实环境下用户交互行为理论体系构建也有重要的意义。本研究在对国内外虚拟现实用户交互和阅读用户行为相关研究成果的基础上,通过定量研究和定性研究等研究方法,对虚拟现实阅读用户交互行为进行了研究。本研究主要包括6个部分:第2章对虚拟现实阅读、用户交互行为等相关概念和理论进行了梳理,构成了本研究的理论基础;第3章从人机交互过程的视角对虚拟现实阅读用户交互行为过程机理进行分析,形成了5个要素、3个层次、2重环境的用户交互过程机理模型,构成了本研究的基本研究框架;第4章通过量化分析和质性分析相结合的混合研究方法对虚拟现实阅读用户交互行为特征进行深入分析;第5章通过对技术接受模型进行扩展并结合信息度和交互度构建影响因素模型,使用结构方程对虚拟现实阅读用户交互行为的影响因素进行探究;第6章从用户交互行为过程出发通过5个维度对虚拟现实阅读用户交互效果进行全面地评价和分析;第7章在上述研究成果的基础上对虚拟现实阅读用户服务创新提出了对策和建议。各章研究的虚拟内容如下:第2章通过相关文献的梳理对本研究所涉及的相关概念以及展开研究所必要的理论基础进行了介绍。首先对虚拟现实技术的内涵与特征、虚拟现实阅读体验的内涵与特征进行了阐述。然后对人机交互的相关概念以及虚拟现实用户交互行为的内涵与特征进行介绍。最后,对虚拟现实用户交互行为的相关理论,具体包括人机交互过程理论、活动理论、分布式认知理论、理性行为理论以及视觉感知理论等,从而为本研究对虚拟现实阅读用户交互行为的具体研究和分析奠定了理论基础。第3章以人机交互过程理论为基础对虚拟现实阅读用户交互行为过程的基本要素和作用机理进行分析,将虚拟现实阅读中用户的人机交互过程解构为:交互主体、交互系统、交互功能、交互内容、交互界面5个要素;用户感知层、交互系统层以及交互行为层3个层次;虚拟环境和现实环境2个用户交互环境;并且构建了虚拟现实阅读用户交互行为动机以及机理系统模型。通过系统地分析用户交互行为所涉及的相关要素、环境以及过程,为后续具体的研究提供了基本框架和理论支撑。第4章使用量化研究和质性研究相结合的混合研究方法对虚拟现实阅读用户交互行为特征进行分析研究。首先在量化分析阶段通过实验获取了71位受试者在虚拟现实阅读体验中的交互次数、交互成功率、虚拟环境探索和阅读体验时长四个维度的交互行为数据,然后使用K-means聚类算法将用户划分为虚拟探索型、交互体验型和传统阅读型三类,并对用户交互行为特征进行具体分析。其中虚拟探索型用户体验时长最长且频繁地进行观察和探索虚拟环境,交互体验型用户普遍使用交互功能次数最多并且成功率相对更高,而传统阅读型用户则体验时长最短并且交互成功率最低。在质性研究阶段,通过对14位不同用户类型的受试者在阅读交互体验过程中的主观感受进行深度访谈,探究用户交互行为的主观动机以及影响用户交互行为的潜在因素。这一结果对用户交互行为的理解有重要的意义,同时对提升用户交互体验的设计和市场推广的研究有很强的借鉴价值。第5章基于理性行为理论和视觉感知理论对虚拟现实阅读用户交互行为的影响因素进行探究。首先通过结合本研究第3章所得到的两个关键的用户感知层要素,对技术接受模型进行合理地扩展,构建了虚拟现实阅读用户交互行为影响因素模型。然后通过实验和问卷获取了296位受试者在虚拟现实阅读体验中的影响因素数据,并将数据导入Amos 24.0对结构方程模型及假设进行检验。根据数据结果显示,感知信息度是影响感知有用性重要因素,感知交互度对感知娱乐度影响最大,而感知有用性和感知娱乐度又是影响使用态度和交互意愿的重要因素。最后通过多群组分析研究了不同用户性别对于本章所构建的影响因素模型起到的调节作用。数据结果发现女性用户在感知交互度对易用性和娱乐度的影响更显着,且女性用户更关注VR阅读的效用,而男性用户更倾向与VR阅读为其带来的愉悦感。这一结果也为虚拟现实设备制造商提供了有意义的参考。第6章在现有虚拟现实体验及信息系统服务的评价相关研究基础上结合虚拟现实阅读的特点对虚拟现实阅读人机交互效果进行评价分析。首先人机交互过程角度出发构建了包括交互主体、交互系统、交互功能、交互内容、交互界面5个维度和20个指标的评价指标体系,并通过探索性因子分析对指标体系的合理性进行检验和修正。然后采用层次分析法和模糊综合评价法相结合的评价方法以VIVEPAPER为对象进行实证分析。数据结果表明交互系统是VR用户最受关注的指标,交互内容和交互界面在VR用户交互式阅读体验中给用户带来的影响是相对其它一级指标而言影响最弱,因而VR设计开发商应该更为关注VR交互系统的设计;二级指标数据结果表明,交互可靠性是用户最为关注的性能指标,用户对交互功能和系统本身的关注度要高于VR提供的阅读内容。第7章基于上述研究成果首先指出了虚拟现实阅读用户交互创新服务策略的重要性,然后针对虚拟现实阅读人机交互过程三个层次分别提出了相应的服务策略。从人机交互行为层的角度提出了用户交互体验服务策略,从人机交互感知层的角度提出了用户信息素养引导策略,从人机交互系统层的角度提出了人机交互系统服务策略,最后从用户交互行为过程角度结合虚拟现实阅读体验的发展现状和未来趋势,提出了虚拟现实阅读产品创新的服务策略。本研究的成果对深入了解虚拟现实阅读用户交互行为、提升虚拟现实阅读用户交互体验和交互效果以及虚拟现实阅读应用的普及和推广都具有重要的理论和实践意义。理论层面本研究为虚拟现实阅读的用户行为研究提供了新的视角,为虚拟现实阅读平台建设和系统完善提供了理论依据;实践层面,本研究可以有效地指导虚拟现实阅读交互体验和交互功能的优化,为虚拟现实阅读交互系统的优化提供参考和借鉴,为虚拟现实阅读体验的内容创新提供对策和建议,并为虚拟现实技术的普及和用户虚拟现实素养的提高提供引导。在未来的研究中,将继续深入探究不同交互方式对虚拟现实阅读用户的交互行为和感知产生的影响,以及用户在不同信息类型的时间分布特征与用户信息获取行为的关系,还包括用户信息素养和虚拟现实素养对用户信息获取效果的影响。
刘宇涵[4]（2020）在《特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究》文中指出特种装备在国防科工和社会生产中占据着非常重要的地位,特种装备的种类十分多样,包括国防装备、工程机械、高端实验器械等,其结构复杂,产品开发周期需经历方案论证、概要与详细设计、加工制造、装配和测试等串行阶段。然而其核心环节中人-机-环境的测试验证是事后验证,导致各环节反复,致使研发成本大量增加,造成产品上市与应用周期延长,因此,对特种装备的全生命周期进行实时仿真能够帮助解决特种装备生产、检测、投入使用到安全维护各环节遇到的问题。本文专注于对特种装备全生命周期中部分重要环节的仿真,对其中的关键技术进行研究与实现,主要包括:特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游、基于刚体动力学的特种装备运动与虚拟操控的物理仿真实现、特种装备伪装用柔性织物实时绘制算法改进、以及特种装备实时仿真中多途径人机交互技术的探索和实现。首先,针对特种装备仿真效果差、场景单一和大型环境绘制延时等问题,探索一种能够对多种特种装备及大型场景进行实时仿真的方法。以集成实车、风力发电机和分子级轴承性能试验样机等多种特种装备及其运行场景为实例,采用专项优化模型材质中面片和三角形的策略,引入多层次细节重划分方法,大大缩减绘制模型数量,实现模型材质轻量化,降低仿真的时延;采用微表面材质模型,引入PBR渲染管线技术,完善材质纹理的真实感,减少渲染时间。从而实现对特种装备所处大型场景的实时绘制与漫游。其次,针对特种装备运动和虚拟操控,以徐工集团水泥泵车、压路机和装载机等多种特种工程车辆为例,采用抽象简化模拟物体运动关系的策略,引入刚体动力学实现特种装备和其他对象模拟方法,对多个特种装备进行受力关系分析,对其在场景中的各个运动关节和部件的受力情况进行描述,对各部件受力姿态相关参数进行优化调整,减少特种装备运动和操控上物理仿真的运算量,避免一定程度物理运动仿真偏差大的情况,提高物理仿真的精确性;保证在每一个绘制时间步长内的时间耗散均在虚拟操控容许的时延之内,实现特种装备运动和虚拟操控的实时性。再次,对于特种装备的伪装应用方面,本文对伪装的柔性布料进行仿真模拟。装备伪装评估在现代装备领域是一个重要的技术,军事伪装的不断发展主要得益于人类科技的进步。采用专注于布料的模型建立和动态模拟的策略,从布料的结构和运动为切入点,通过对布料模拟的几何参数和行为参数的分析,对布料模型的建立方法进行优化,减少运算量;对于异质布料的动态绘制,将场景中不同布料的属性和迭代次数进行分类处理,实现不同的材质效果,提高异质布料动态仿真的真实度;提出一种基于动力学方法的随机可控的区域风场模型,减少风场中布料撕裂效果模拟的时延,并对风场中布料撕裂算法进行改进,随网格变化动态改变质点的撕裂阻尼,改善布料撕裂的仿真效果,实现真实的撕裂效果模拟。最后,针对现有的虚拟现实场景交互模式单一且难以取得良好效果的问题,对特种装备实时仿真中多途径人机交互技术进行探索和实现。采用对不同交互需求进行定向设计和交互设计统一化的策略,设计一套完整的虚拟交互框架、流程和方法。对能够进行语音交互的场景,对声音的采集和合成方法进行改进,优化声音交互端的工作,降低场景声音延时,实现实时虚拟声场沉浸体验;对于复杂工作环境中传统交互无法达到预期效果的情况,设计一套能够用于多种虚拟场景中的手势交互指令集,对人体不同的区域范围构画交互内容,降低手指交互指令间的冲突,提高手势指令的控制效率,实现统一的手势交互;对于沉浸式的交互需求,采用HTC VIVE等设备搭建真实的虚拟场景,获得更加真实的交互体验,从而降低使用者在实际操作过程中遇到的意外情况;对于交互舒适性的研究,在人机操作舒适性验证平台实践中,完成对大吨位装载机和双钢轮压路机操作系统的模拟,有效控制企业的产品研发成本。
尚一洁[5]（2020）在《虚拟艺术的交互性研究》文中提出借助于艺术与科技的高度整合,当前虚拟艺术主要表现为以虚拟现实技术为技术基础所呈现出来的具有沉浸、交互体验的艺术形式。尤其伴随着互联网、智能交互等新技术的冲击,虚拟艺术已从传统图像的沉浸体验延伸至多感官交互体验的范畴,研究重心也逐渐转为人与人、人与虚拟环境的交互性艺术。因此,对于虚拟艺术本身及其发展过程中逐渐强化且复杂的交互特性的理解,如何构建更好的虚拟艺术交互作品,以及如何运用到相关实践及应用等,都是需要重点关注的问题。同时,以创作虚拟交互艺术作品为核心的多领域、交叉性研究与实践仍然缺乏系统性的方法,亟待进一步探索,以创造更优化的交互美学体验及其创新应用。本文关于“虚拟艺术的交互性”的研究,从虚拟艺术的艺术起源及技术进化的角度出发,提出虚拟艺术的交互发展趋势以及本研究的必要性,其次进一步剖析其交互性特征的复杂性。以虚拟艺术作品作为具体研究对象,界定了虚拟艺术的交互性概念,系统分析了虚拟艺术以技术、界面、认知为基础的交互要素及其交互美学特征,探寻虚拟艺术作品交互性的共通点及普遍性。重点对于虚拟艺术作品的交互形态、交互构建、交互原则的体系化研究,旨在指导创作更高质量的交互艺术作品以及探索交互功能所带来的艺术审美体验,为虚拟艺术交互创作和实践提供理论借鉴。在理论分析的基础上,结合虚拟艺术与文化遗产数字化领域的交互实践案例,分析了当前运用虚拟艺术重构文化遗产的交互形态。通过对唐代懿德太子墓的虚拟交互重构,探讨虚拟艺术的交互性如何作用于文化遗产的数字化保护和传播,印证对于虚拟艺术交互性的体系化研究的可行性及现实意义。目的是为了能回馈到虚拟艺术交互的实践当中,对于拓宽媒介的创新应用及文化遗产的传播具有积极意义。
刘明[6]（2020）在《交互语境下红色文化主题展馆展示设计研究》文中研究表明随着信息技术的发展和大众消费文化的提升,人们越来越关注展览活动。由于传统的展示设计理念已经无法满足时代的需要,因此新媒体展示设计应运而生。在新媒体展示设计中,交互设计是连接观众和展示的纽带。从用户体验角度出发,将展示信息以多感官、多层次、立体化的方式传播给人们。红色文化是中国独具特色的优秀传统文化之一,当下承载红色文化的主题展馆日益增多。虽然数字化交互技术有一定的运用,但是目前的中国红色文化展馆展示设计大多数仍然停留在普通的展陈设计手法,缺乏时代性、科技性、技术性,少数展馆运用了现代科技展示手段,但是人机交互领域涉及很少,无法达到清晰、明确、引人入胜的传播效果,红色文化精神传播不佳,红色精神文化在新时代无法继承与弘扬。本课题研究基于国家大力提倡红色文化旅游和文化强国战略为背景,论文着眼于交互语境下红色文化主题展示设计的相互融合,试图在已有的理论基础上从交互的视角具体分析,主要针对我国红色文化主题展馆的展示设计进行探讨。其中重点对交互设计在红色文化展馆中的展示设计进行研究,明确交互设计是未来展馆展示设计发展的重要趋势。根据我国的基本国情和红色文化特征,结合参观者的体验提出了基于行为参与的体验性展示,其中以虚拟现实技术和人工智能技术在红色文化主题展馆的交互设计运用作为实例分析,以及基于感官互动的体验性展示,其中通过参观者的感觉、听觉、味觉、嗅觉等不同感官刺激形成与参与者的交互体验。
蔡秋雯[7]（2020）在《视觉和物理反馈对虚拟现实中的交互影响》文中进行了进一步梳理伴随着5G时代的到来,虚拟现实以其可视化的特点渐渐成为了各领域研究的热门。虚拟现实是一项全新的应用技术,其主要特征之一便是交互性,用户可以通过虚拟现实设备获得各种交互所必须的感官反馈,与虚拟环境进行交互。因此聚焦于对虚拟现实中的交互的影响因素的研究,对改善虚拟现实交互性能,提升用户沉浸感有很大帮助。本研究的主要内容包括三个方面:第一,参考文献,探讨虚拟现实交互技术的研究现状;第二,对整个实验的实验范式进行设计,并实现虚拟场景;第三,通过实验研究虚拟现实中的虚拟手的抓握运动,分别测量右手拇指和食指指尖抓握的时间和空间运动学变量,来探究与实际环境交互相比,虚拟手抓握运动的真实性,并探讨视觉和物理反馈对虚拟现实中的交互的影响。具体而言:首先,通过文献分析来概述虚拟现实的概念、特征及主要类型并探讨目前虚拟现实交互的研究现状;其次设计实验范式,在虚拟场景中还原实际实验环境,最后探讨虚拟现实中通过控制虚拟手进行抓握运动时相关行为特征的差异。先召集10个受试者进行了实验一的手抓握运动的研究,探究视觉反馈对虚拟现实交互的影响;再又召集10个被试进行了实验二的手抓运动研究,以探讨物理反馈对虚拟现实中的交互影响。本研究结果如下:（1）与实际环境相比,虚拟现实中,虚拟手的抓握运动特征与实际环境相似,虚拟手的指尖最大握径在无视觉反馈的条件下最大,同时张开到最大握径的时间也是最早的。（2）通过对虚拟环境中虚拟手抓握运动中的手腕速度的比较,并没有发现显着性的区别,以及手腕达到峰值速度的时间也没有显着区别。（3）在虚拟环境中,视觉和物理反馈会对虚拟现实中的交互产生显着的影响。本文主要通过与实际手抓运动相比,探究虚拟现实中通过控制虚拟手进行抓握运动时相关行为特征的差异,继而深入探讨视觉反馈及物理反馈对虚拟现实中的交互影响。该研究对之后探讨虚拟现实交互影响因素的实验范式设计具有积极意义,同时,对改进虚拟现实交互方式,提升自身虚拟化身代理感,增强虚拟现实沉浸感也有积极意义,并且也为基于虚拟现实技术的运动康复治疗领域手抓握运动的研究以帮助手部运动康复奠定了理论基础。
高楠[8]（2020）在《基于Leap Motion手势交互技术的VR实验学习体验研究》文中提出随着计算机硬件和软件技术的飞速发展,人机交互方式不断变化,人们对交互的需求更加多样化。利用手势的方式与计算机进行交互更加符合用户的使用习惯,不需要进行复杂的学习,能够显着提升用户的交互体验。在VR虚拟实验中,手势交互可以实现学习者直接操控三维虚拟对象,比传统鼠标键盘交互方式更接近自然的操控习惯,使学习者更加关注学习任务本身,提升学习体验。本研究首先分析现有的用户体验理论和模型,强调在开发VR虚拟实验时要注重对感官体验、交互体验和情感体验的设计。结合虚拟实验和手势交互的特点,构建了在虚拟实验中基于手势交互技术的学习体验模型,提出了设计开发基于手势交互技术虚拟实验的四条基本原则。构建了虚拟实验中手势交互设计框架,通过对手势进行特征分析,归纳提取了手势设计的四个主要特征,并以数学的形式进行描述,确定了虚拟实验中手势交互语义表。利用Leap Motion控制器作为手势输入设备,结合Unity 3D开发引擎,设计实现了基于手势交互技术的“微机安装”虚拟实验。以该虚拟实验为研究工具,从沉浸感、学习动机和态度三个方面探讨基于手势交互技术的虚拟实验对学习者学习体验的影响。得出的主要结论如下:（1）学习者的临场感与参与度、真实性两者存在显着性差异,学习者在虚拟环境中的临场感越强,学习者就越容易获得身临其境的沉浸感。（2）基于手势交互技术的虚拟实验能够激发学习者的学习动机,也能够调动学习者的学习兴趣,将学习者注意力集中到实验任务上。利用手势交互技术学习者更有信心完成实验任务,达到实验目标。（3）基于手势交互技术虚拟实验的易用性直接关系到学习者的使用意愿,同时学习者的情感体验也会影响学习者使用虚拟实验的行为。（4）对于沉浸感、学习动机和态度三个方面,学习动机与沉浸感和态度显着相关。学习者的学习动机对其在虚拟实验中的学习体验具有重要的影响作用。具体来说就是基于手势交互技术的虚拟实验能够有效增强学习者的沉浸感,从而提高学习者的学习动机,进而改善学习者的学习态度,最终提升学习者的学习体验。
吕志梅[9]（2019）在《沉浸式虚拟印刷博物馆的设计制作》文中研究说明随着计算机水平和新媒体技术的发展,虚拟现实技术（Virtual Reality,简称VR）也逐渐被人们熟知,应用到了人们生活的方方面面。虚拟现实将计算机技术、图像处理技术、图形渲染技术等高新技术结合,利用计算机搭建出真实度高的虚拟环境,借助头戴显示器、控制手柄等设备使用户能够沉浸到该环境中从而与虚拟环境中的物品进行人机交互。本课题对虚拟博物馆和虚拟现实技术的应用与研究现状进行了调查分析,选用VR一体机HTC Vive进行虚拟印刷博物馆的系统开发。前期准备工作主要是实地调研中国印刷博物馆的建筑布局以及众多印刷展品的素材拍摄及文字素材准备,为后期制作虚拟印刷博物馆打好基础。准备工作完成后,需要对整体的开发思路进行设计,寻求最合适最具效率的实现方法,探索整个虚拟印刷博物馆的可行性与制作难度。在系统中期制作过程中,采用Unity3D游戏开发引擎作为主要的开发工具,利用C#编程语言进行交互功能的实现,调用Steam VRPlugin、Virtual RealityToolkit开发工具包辅助VR功能开发,同时运用第三方内容设计工具PhotoShop、Premieree和3DsMax进行图文音频素材处理及印刷展品的模型构建,利用材质渲染软件Substance Designer构建更真实的虚拟印刷博物馆场景。本课题以北京市的中国印刷博物馆为创作蓝本,制作出更具交互性、数字化的虚拟印刷博物馆。该博物馆总共有三楼,一楼与二楼主要是图文展示以及印刷板材的展示,用户可以借助HTC手柄在虚拟印刷博物馆中任意浏览,抓取展品进行详细观看;三楼制作了简单介绍了活字印刷、雕版印刷以及丝网印刷,制作了活字印刷实验交互,用户可以体验简单的印刷过程,增添了虚拟印刷博物馆的趣味性及交互性。本课题的优势在于结合了 HTC Vive进行新颖的沉浸式交互体验,使用户摆脱了时间、地点上的限制,区别于传统印刷博物馆单一式的参观浏览方式,虚拟印刷博物馆能够让用户全方位的观赏印刷博物馆及其珍贵展品,为传统印刷博物馆提供了一种新的宣传方式。
陈大鹏[10]（2019）在《面向触摸屏图像再现的力触觉接口与交互技术研究》文中提出基于触摸屏的智能设备已广泛应用于人们的日常生活中。触摸屏具有显示可视化数据和检测手指触摸位置的功能,其为人们提供了一种与虚拟环境交互的新方法。通常,用户通过视觉和听觉与触摸屏设备进行交互,但力触觉交互非常有限。力触觉交互是一种可双向传递信息的新型人机交互技术,它能够让操作者触摸、感知和操纵虚拟物体,并向操作者再现虚拟物体的表面摩擦、纹理、柔软度、材质等多种与触觉相关的特征信息。尤其是对于盲人或视障人士来说,力触觉交互为他们感知在触摸屏上显示的图形、图像和虚拟环境等多种数字化信息提供了一条重要的途径。然而,目前面向触摸屏应用的人机交互技术普遍缺乏有效的力触觉感受,且很少考虑符合人的生理感知特性的力触觉表达方法。针对触摸屏交互的特点和实际需求,本文首先从人的生理感知特性出发,将力触觉交互技术与触摸屏设备相结合,分别设计了包括手持式和手指可穿戴式在内的三种力触觉装置,这些装置可通过多模式的力触觉反馈来再现虚拟物体或图像的多种特征信息。接着,为了更好地帮助人们在触摸屏上感知图像的空间信息,本文首次将基于深度学习的图像平滑算法应用于智能设备,以便在触觉再现之前先对原始图像进行平滑处理。最后,本文通过对图像轮廓和形状的力触觉再现实验,检验了三种力触觉装置的性能和特点,并验证了提出的力触觉表达方法的有效性。具体而言,针对触摸屏交互缺乏足够的力反馈,且再现模式单一的缺点,设计了一种具有多模式力触觉反馈功能的笔式力触觉接口装置MH-Pen。该装置内部集成有四种类型的执行器,可同时向用户传递交互中产生的力信息和触觉信息。通过将基于磁流变液的小型被动力反馈执行器与主动执行器相结合,该装置可以为交互提供大范围的精确反馈力。在虚拟刚度的再现实验中,提高力反馈的精度和使用多模式的力触觉反馈,显着提升了装置的刚度再现性能,以及受试者对虚拟刚度的主观感知分辨率。为了给用户在触摸屏上的滑动提供局部可变的侧向力反馈,利用磁流变弹性体导电、导磁,以及与触摸屏之间具有高摩擦系数的特点,设计了一种被动球形执行器。该执行器的实现包括制作各向同性的天然橡胶基磁流变弹性体;根据测试得到的磁流变弹性体的导磁和表面摩擦特性,建立执行器的侧向输出力模型;利用有限元分析得到具体的结构参数,并制造样机;通过标定试验确定样机侧向输出力的电流控制方法。该执行器具有多自由度运动能力,且可直接与触摸屏进行交互,很好地满足了多人和多点交互的需求。受可穿戴触觉系统的启发,开发了一种用于触摸屏交互的手指可穿戴式力触觉接口装置FW-Touch,其具有法向力、侧向力和振动触觉反馈能力,允许用户通过在触摸屏上的滑动和按压等主动探索方式来全面地感知虚拟物体表面的摩擦、硬度和粗糙度等信息。另外,为了产生足够的法向力反馈,设计了一种无需密封的小型磁流变泡沫执行器,并利用基于霍尔效应传感器的力控制策略来对其输出力进行校正。为了更好的再现图像的空间信息,本文利用基于卷积神经网络的图像平滑方法来获取图像的主要结构特征。该方法能够模拟相对全变分滤波器的图像平滑效果,并显着减小图像平滑所消耗的时间。然后对平滑图像进行形状和轮廓特征的提取,并将图像的空间特征转换为适合通过力/触觉进行表达的形式。在此基础之上,使用本文开发的力触觉装置在触摸屏上对图像的空间特征开展力触觉再现实验研究。首先,通过改造MH-Pen,本文提出了基于运动方向引导的轮廓再现方法,显着提升了受试者的轮廓识别正确率,并减少了感知过程所消耗的时间。接着,通过对比实验,本文比较了三种装置的形状再现效果,并首次研究了基于侧向力的触觉错觉理论在触摸屏上再现图像形状特征的性能。实验结果表明,侧向力场仅对波形梯度连续变化的图像具有较好的形状再现效果,而位移场对不同类型的图像均能获得较好的形状再现效果。另外,该研究的结果还表明,图像平滑在提升人们感知和理解图像空间特征的能力和准确性方面起着非常重要的作用。
二、虚拟环境交互技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟环境交互技术研究（论文提纲范文）
（1）基于VR技术的食品加工实训系统交互设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟实训系统研究现状 |
| 1.2.2 VR交互技术研究现状 |
| 1.2.3 虚拟手技术研究现状 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 2 基于VR技术的食品加工实训系统交互整体方案设计 |
| 2.1 食品加工虚拟实训交互系统设计需求 |
| 2.1.1 交互系统需求概述 |
| 2.1.2 交互系统功能需求 |
| 2.1.3 交互系统非功能需求 |
| 2.2 食品加工虚拟实训交互系统设计 |
| 2.2.1 食品加工实训交互设计原则 |
| 2.2.2 食品加工实训的交互分类 |
| 2.2.3 食品加工实训的交互反馈 |
| 2.3 食品加工实训交互系统框架结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于VR技术的食品加工实训交互系统关键技术研究 |
| 3.1 基于HTC Vive的交互环境 |
| 3.1.1 头戴式显示器与手柄 |
| 3.1.2 Light House定位技术 |
| 3.2 真实感渲染技术 |
| 3.2.1 渲染流水线 |
| 3.2.2 基于物理的渲染技术 |
| 3.3 基于虚拟手的虚拟交互 |
| 3.3.1 虚拟手的交互方式 |
| 3.3.2 虚拟手目标检测 |
| 3.3.3 虚拟手碰撞检测 |
| 3.3.4 虚拟手抓取手势生成 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于VR技术的食品加工实训交互系统实现 |
| 4.1 系统开发运行环境 |
| 4.2 虚拟场景构建 |
| 4.2.1 真实感数字化模型制作 |
| 4.2.2 场景漫游 |
| 4.2.3 生产线动画 |
| 4.3 基于VR技术的交互系统 |
| 4.3.1 用户界面系统 |
| 4.3.2 虚拟手交互系统 |
| 4.3.3 环境认知系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）手势交互虚拟实验对学习体验的影响机制（论文提纲范文）
| 一、研究背景 |
| 二、文献综述与研究问题 |
| 1. 手势交互技术在虚拟实验中的发展 |
| 2. 手势交互虚拟实验中的学习体验研究 |
| 三、实验设计与实施 |
| 1. 实验对象 |
| 2. 实验工具 |
| (1)Leap Motion |
| (2）实验材料 |
| (3）调查问卷 |
| (4）访谈提纲 |
| 3. 实验过程 |
| 四、实验结果 |
| 1. 手势交互虚拟实验对沉浸感的影响分析 |
| 2. 手势交互虚拟实验对学习动机的影响分析 |
| 3. 手势交互虚拟实验对态度的影响分析 |
| 4. 沉浸感、学习动机、态度三者相关关系分析 |
| 5. 访谈结果分析 |
| 五、结论与讨论 |
| 1. 相较于心理沉浸，学习者的物理沉浸更强 |
| 2. 手势交互能够显着增强学习动机，尤其表现在注意和自信上 |
| 3. 手势交互能够提升感知易用性和情感体验 |
| 4. 学习动机作为中间因素会影响学习者在手势交互虚拟实验中的学习体验 |
| 六、总结与展望 |
（3）虚拟现实环境下阅读用户交互行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.2.1 理论意义 |
| 1.2.2 现实意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 虚拟现实用户行为的研究现状 |
| 1.3.2 用户交互行为的研究现状 |
| 1.3.3 阅读用户行为的研究现状 |
| 1.3.5 研究评述 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 第2章 相关概念及理论基础 |
| 2.1 虚拟现实阅读的相关概念 |
| 2.1.1 虚拟现实技术的内涵及特征 |
| 2.1.2 虚拟现实阅读的内涵 |
| 2.1.3 虚拟现实阅读的特征 |
| 2.2 虚拟现实阅读用户交互行为相关概念及特征 |
| 2.2.1 人机交互的内涵 |
| 2.2.2 虚拟现实阅读用户交互行为的内涵 |
| 2.2.3 虚拟现实阅读用户交互行为的特征 |
| 2.3 虚拟现实用户交互行为的相关理论 |
| 2.3.1 人机交互过程理论 |
| 2.3.2 活动理论 |
| 2.3.3 分布式认知理论 |
| 2.3.4 理性行为理论 |
| 2.3.5 视觉感知理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 虚拟现实阅读用户交互行为过程机理分析 |
| 3.1 虚拟现实阅读交互体验的组成要素 |
| 3.1.1 虚拟现实阅读交互主体要素 |
| 3.1.2 虚拟现实阅读交互系统要素 |
| 3.1.3 虚拟现实阅读交互功能要素 |
| 3.1.4 虚拟现实阅读信息内容要素 |
| 3.1.5 虚拟现实阅读交互界面要素 |
| 3.1.6 虚拟现实阅读用户交互要素模型 |
| 3.2 虚拟现实阅读用户交互环境 |
| 3.2.1 虚拟现实阅读用户交互的虚拟环境 |
| 3.2.2 虚拟现实阅读用户交互的现实环境 |
| 3.2.3 虚拟现实阅读用户交互环境结构模型 |
| 3.3 虚拟现实阅读用户交互行为过程分析 |
| 3.3.1 虚拟现实阅读用户交互过程的感知层 |
| 3.3.2 虚拟现实阅读用户交互过程的系统层 |
| 3.3.3 虚拟现实阅读用户交互过程的行为层 |
| 3.4 虚拟现实阅读用户人机交互行为动机 |
| 3.4.1 虚拟现实阅读用户信息需求 |
| 3.4.2 虚拟现实阅读用户交互需求 |
| 3.5 虚拟现实阅读用户交互行为过程机理系统模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 虚拟现实阅读用户交互行为特征分析 |
| 4.1 问题的提出 |
| 4.2 虚拟现实阅读体验中的用户交互行为 |
| 4.2.1 虚拟现实阅读中的用户交互 |
| 4.2.2 虚拟环境的体验和探索 |
| 4.3 研究方法与研究设计 |
| 4.3.1 混合研究方法 |
| 4.3.2 前测 |
| 4.3.3 受试者 |
| 4.3.4 实验素材与设备 |
| 4.3.5 实验过程 |
| 4.4 用户交互行为特征的量化分析 |
| 4.4.1 数据采集与处理 |
| 4.4.2 用户交互行为特征的描述性统计分析 |
| 4.4.3 基于K-means算法的聚类分析 |
| 4.4.4 不同类型用户交互行为特征的差异化分析 |
| 4.5 用户交互行为影响因素的质性分析 |
| 4.5.1 访谈对象的选取 |
| 4.5.2 访谈过程与资料整理 |
| 4.5.3 编码过程与结果 |
| 4.5.4 用户交互行为特征分析 |
| 4.6 讨论分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 虚拟现实阅读用户交互行为影响因素分析 |
| 5.1 问题的提出 |
| 5.2 虚拟现实用户交互行为影响因素及概念模型 |
| 5.2.1 技术接受模型 |
| 5.2.2 感知信息度和感知交互度对用户行为的影响 |
| 5.2.3 用户交互意愿的影响因素 |
| 5.2.4 虚拟现实阅读用户交互行为影响因素概念模型 |
| 5.3 研究设计 |
| 5.3.1 实验设计 |
| 5.3.2 问卷设计 |
| 5.3.3 实验过程与数据收集 |
| 5.4 数据结果 |
| 5.4.1 验证性因子分析 |
| 5.4.2 模型与假设检验 |
| 5.4.3 基于性别的多群组分析 |
| 5.4.4 基于交互方式的多群组分析 |
| 5.5 讨论分析 |
| 5.5.1 感知信息度对用户交互的影响 |
| 5.5.2 感知交互度对用户交互的影响 |
| 5.5.3 感知愉悦度对用户交互的影响 |
| 5.5.4 感知有用性对用户交互的影响 |
| 5.5.5 感知易用性对用户交互的影响 |
| 5.5.6 用户性别的调节作用 |
| 5.5.7 不同交互方式的调节作用 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 虚拟现实阅读用户交互效果评价分析 |
| 6.1 问题的提出 |
| 6.2 评价指标构建 |
| 6.2.1 评价指标构建的理论依据 |
| 6.2.2 评价指标的选取 |
| 6.2.3 问卷设计与前测 |
| 6.2.4 正式测量与评价指标构建 |
| 6.3 指标体系评价方法 |
| 6.3.1 构建评价层次模型 |
| 6.3.2 构建两两比较判断矩阵 |
| 6.3.3 指标权重与一致性检验 |
| 6.3.4 基于FEC的综合评价 |
| 6.4 验证分析 |
| 6.4.1 实验设计与数据获取 |
| 6.4.2 评价过程与结果 |
| 6.4.3 评价结果讨论分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 虚拟现实阅读用户交互的创新服务策略 |
| 7.1 创新服务策略问题的提出 |
| 7.2 虚拟现实阅读人机交互系统的服务策略 |
| 7.3 虚拟现实阅读用户交互体验的服务策略 |
| 7.4 虚拟现实阅读用户的信息素养引导策略 |
| 7.5 虚拟现实阅读产品创新的服务策略 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 研究结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 研究创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 8.3.1 研究局限性 |
| 8.3.2 未来研究方向 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游技术现状分析 |
| 1.2.2 特种装备刚体动力学仿真模拟现状分析 |
| 1.2.3 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真现状分析 |
| 1.2.4 特种装备仿真中人机交互技术现状分析 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第2章 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游 |
| 2.1 大型场景的实时绘制和漫游技术 |
| 2.1.1 多层次细节重划分技术分析 |
| 2.1.2 基于PBR渲染管线技术分析 |
| 2.1.3 实时仿真相关理论应用 |
| 2.2 特种装备大型场景的实时仿真应用实践 |
| 2.2.1 集成实车虚拟仿真平台 |
| 2.2.2 风力发电机虚拟仿真平台 |
| 2.2.3 分子级轴承仿真虚拟场景试验平台 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于刚体动力学的特种装备物理仿真研究 |
| 3.1 泵车刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.1.1 泵车仿真问题剖析 |
| 3.1.2 泵车刚体动力学建模 |
| 3.1.3 泵车刚体动力学优化 |
| 3.2 装载机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.2.1 装载机仿真问题剖析 |
| 3.2.2 装载机刚体动力学建模 |
| 3.2.3 装载机刚体动力学优化 |
| 3.3 压路机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.3.1 压路机仿真问题剖析 |
| 3.3.2 压路机刚体动力学建模 |
| 3.3.3 压路机刚体动力学优化 |
| 3.4 仿真系统实验效果对比与分析 |
| 3.4.1 泵车作业模拟应用系统 |
| 3.4.2 装载机的动力学仿真应用系统 |
| 3.4.3 压路机的动力学仿真应用系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真研究 |
| 4.1 伪装布料模型的建立 |
| 4.1.1 针对三角形面片的质点弹簧模型优化 |
| 4.1.2 基于位置动力学的伪装布料建模 |
| 4.2 特种装备应用布料的动态真实性问题剖析 |
| 4.2.1 异质布料的动态绘制 |
| 4.2.2 真实风场物理模型问题剖析 |
| 4.3 风场下伪装布料撕裂的改进 |
| 4.3.1 布料撕裂算法问题剖析 |
| 4.3.2 Half-edge半边结构分析 |
| 4.3.3 Half-edge的改进 |
| 4.3.4 布料撕裂稳定性的改进 |
| 4.4 布料仿真效果验证 |
| 4.4.1 实验背景 |
| 4.4.2 伪装布料真实性验证 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 特种装备虚拟现实人机交互技术研究 |
| 5.1 虚拟声场的采集和处理 |
| 5.2 虚拟装配中的手势交互 |
| 5.2.1 手势交互系统构建 |
| 5.2.2 面向特种装备虚拟装配场景的交互设计 |
| 5.2.3 手势操控发动机装配案例 |
| 5.3 特种装备的沉浸式交互 |
| 5.3.1 沉浸式交互问题剖析 |
| 5.3.2 碰撞检测与力反馈 |
| 5.3.3 虚拟测量软件模拟及应用 |
| 5.4 特种装备人机交互舒适性验证 |
| 5.4.1 特种装备交互仿真舒适性问题剖析 |
| 5.4.2 真实特种装备操作环境建立 |
| 5.4.3 特种装备仿真交互模式改进 |
| 5.4.4 实验案例 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）虚拟艺术的交互性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 虚拟艺术理论研究 |
| 1.2.2 交互设计相关研究 |
| 1.2.3 虚拟艺术实践现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 研究创新点 |
| 1.5 研究框架 |
| 1.6 本章小结 |
| 第一章 虚拟艺术及其交互性的发展 |
| 1.1 虚拟艺术的概念 |
| 1.2 虚拟艺术的发展脉络 |
| 1.2.1 图像、媒介与观念的延伸 |
| 1.2.2 虚拟艺术的技术进化 |
| 1.3 虚拟艺术的特征与表现 |
| 1.3.1 虚拟艺术的基本特征 |
| 1.3.2 虚拟艺术的表现形式 |
| 1.4 虚拟艺术的发展趋势 |
| 1.4.1 技术智能与媒介弱化 |
| 1.4.2 交互行为的自然化 |
| 1.4.3 情感交互美学的强化 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 虚拟艺术的交互性分析 |
| 2.1 虚拟艺术的交互性界定 |
| 2.2 虚拟艺术的交互性要素分析 |
| 2.2.1 交互性技术元素分析 |
| 2.2.2 交互性用户界面分析 |
| 2.2.3 交互性认知体验分析 |
| 2.3 虚拟艺术的交互性美学分析 |
| 2.3.1 情境美学的体验 |
| 2.3.2 交互的主体性审美 |
| 2.3.3 开放性的审美接受 |
| 2.3.4 社会文化功能的扩展 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 虚拟艺术的交互性构建 |
| 3.1 虚拟艺术的交互性形态 |
| 3.1.1 多感官交互 |
| 3.1.2 多维时空交互 |
| 3.1.3 多元交互 |
| 3.1.4 游戏化交互 |
| 3.1.5 网络交互 |
| 3.1.6 智能交互 |
| 3.2 虚拟艺术的交互性构建 |
| 3.2.1 交互性构建层次 |
| 3.2.2 交互作品设计 |
| 3.3 虚拟艺术交互的基本原则 |
| 3.3.1 同理心原则 |
| 3.3.2 可供性原则 |
| 3.3.3 非线性原则 |
| 3.3.4 信息传递原则 |
| 3.3.5 及时反馈原则 |
| 3.3.6 趣味性原则 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 虚拟艺术语境下的交互重构实践 |
| 4.1 虚拟艺术与文化遗产数字化 |
| 4.1.1 线下的数字交互体验 |
| 4.1.2 网络平台的互动传播 |
| 4.2 唐代懿德太子墓的虚拟艺术交互重构 |
| 4.2.1 创作背景与思路 |
| 4.2.2 数据采集复原 |
| 4.2.3 虚拟交互重构 |
| 4.2.4 艺术及传播价值 |
| 4.3 虚拟艺术交互重构文化遗产的思考与展望 |
| 4.3.1 虚拟艺术与文化遗产信息的生态平衡 |
| 4.3.2 虚拟艺术交互重构与多学科的交叉融合 |
| 4.3.3 虚拟艺术交互体验与文化资源的创新开发 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 1.发表学术论文 |
| 2.参与科研项目及科研获奖 |
| 致谢 |
（6）交互语境下红色文化主题展馆展示设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 红色文化主题展馆展示设计研究现状 |
| 1.2.2 交互语境下的主题展馆展示设计相关研究 |
| 1.3 研究的目的和意义 |
| 1.3.1 研究的目的 |
| 1.3.2 研究的意义 |
| 1.4 研究的创新点 |
| 1.5 研究的内容和方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 第2章 交互语境下红色文化主题展馆展示设计理论阐述 |
| 2.1 红色文化的概述 |
| 2.1.1 红色文化的概念、由来和分布 |
| 2.1.2 红色文化的历史传承与发展 |
| 2.1.3 红色文化的特点和意义 |
| 2.1.4 红色文化主题展馆展示设计的实际意义 |
| 2.2 交互语境的概念 |
| 2.2.1 交互语境的概念和定义界定 |
| 2.2.2 交互语境的发展历程 |
| 2.2.3 交互语境中的相关理论运用 |
| 2.2.4 交互在展示设计中的存在方式 |
| 2.2.5 交互语境下红色文化主题展示设计的实际意义 |
| 2.3 红色文化主题展示设计的概述 |
| 2.3.1 红色文化主题展示设计的概念和职能 |
| 2.3.2 红色文化主题展示设计产生的背景条件 |
| 2.3.3 红色文化主题展示设计的展示手段和方法 |
| 2.3.4 红色文化主题展示设计的原则与局限 |
| 第3章 交互语境下红色文化主题展馆展示设计方法探讨 |
| 3.1 交互语境下红色文化主题展示设计形式分析 |
| 3.1.1 交互语境下红色文化主题展示设计由单一向多元形式发展 |
| 3.1.2 交互语境下红色文化主题展示设计由被动向主动形式发展 |
| 3.1.3 交互语境下红色文化主题展示设计由二维向多维形式发展 |
| 3.2 交互语境下红色文化主题展示设计原则分析 |
| 3.2.1 交互语境下红色文化主题展示设计的交互参与性 |
| 3.2.2 交互语境下红色文化主题展示设计的空间体验性 |
| 3.2.3 交互语境下红色文化主题展示设计的文化传承性 |
| 3.3 交互语境下红色文化主题展示设计技术分析 |
| 3.3.1 交互语境下红色文化主题虚拟现实技术展示设计分析 |
| 3.3.2 交互语境下红色文化主题人机交互技术展示设计分析 |
| 3.3.3 交互语境下红色文化主题人工智能技术展示设计分析 |
| 3.4 交互语境下红色文化主题展示设计方法探讨 |
| 3.4.1 交互语境下红色文化主题展示的遗址保护 |
| 3.4.2 交互语境下红色文化主题展示的场景还原 |
| 3.4.3 交互语境下红色文化主题展示的科技表达 |
| 第4章 交互语境下南昌八一起义纪念馆展示设计实践分析 |
| 4.1 南昌八一起义纪念馆概况 |
| 4.1.1 南昌八一起义纪念馆简介 |
| 4.1.2 南昌八一起义纪念馆展示设计概况 |
| 4.2 南昌八一起义纪念馆交互式展示设计分析 |
| 4.2.1 多媒体信息化与空间环境体验交互 |
| 4.2.2 数字化互动式与空间环境体验交互 |
| 4.3 交互语境下南昌八一起义纪念馆展示设计提质分析 |
| 4.3.1 序厅空间体验与主题表达交互提质 |
| 4.3.2 虚拟现实技术场景复原交互提质 |
| 4.3.3 人机交互技术文物展品交互提质 |
| 4.3.4 人工智能技术云游展览馆交互提质 |
| 第5章 结论与展望致谢 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）视觉和物理反馈对虚拟现实中的交互影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 研究目的与方法 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究方法 |
| 1.3 研究内容与框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 2.国内外研究现状 |
| 2.1 虚拟现实 |
| 2.1.1 虚拟现实概念 |
| 2.1.2 虚拟现实的特征 |
| 2.1.3 虚拟现实的主要类型 |
| 2.2 虚拟现实中的交互 |
| 2.2.1 虚拟现实交互概念及特征 |
| 2.2.2 虚拟现实交互方式及研究进展和不足 |
| 2.3 虚拟现实交互过程中的视觉和物理反馈 |
| 2.3.1 虚拟现实交互中的视觉反馈 |
| 2.3.2 虚拟现实交互中的物理反馈 |
| 2.4 虚拟现实交互中的抓握运动 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.实验范式设计与虚拟场景实现 |
| 3.1 实验范式设计 |
| 3.1.1 实验流程 |
| 3.1.2 实验要求 |
| 3.1.3 实验操作步骤 |
| 3.1.4 实验条件 |
| 3.2 虚拟场景的搭建与实现 |
| 3.2.1 虚拟场景开发工具—Unity3D |
| 3.2.2 虚拟场景实现 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.视觉反馈对虚拟现实中的交互影响研究 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.2 数据采集 |
| 4.3 数据处理 |
| 4.3.1 数据主要处理工具—MATLAB |
| 4.3.2 数据处理 |
| 4.4 研究结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.物理反馈对虚拟现实中的交互影响研究 |
| 5.1 研究对象 |
| 5.2 数据分析及处理 |
| 5.3 研究结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.讨论与总结 |
| 6.1 讨论 |
| 6.2 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果 |
（8）基于Leap Motion手势交互技术的VR实验学习体验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 虚拟实验研究现状 |
| 1.2.2 手势交互技术在虚拟现实中的应用现状 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 第二章 相关研究综述及理论基础 |
| 2.1 手势交互 |
| 2.1.1 基于机器学习的手势识别 |
| 2.1.2 基于模板匹配法的手势识别 |
| 2.1.3 基于规则编码的启发式手势识别 |
| 2.2 学习体验 |
| 2.2.1 体验的概念 |
| 2.2.2 学习体验的概念 |
| 2.2.3 虚拟学习环境中的学习体验 |
| 2.3 理论基础 |
| 2.3.1 体验学习理论 |
| 2.3.2 具身认知理论 |
| 2.3.3 心流理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于手势交互技术的学习体验模型构建 |
| 3.1 用户体验相关设计理论 |
| 3.1.1 用户体验概念 |
| 3.1.2 情感设计理论 |
| 3.1.3 多媒体计算机环境中用户体验评价树形模型 |
| 3.1.4 学习体验设计四象限理论 |
| 3.1.5 虚拟实验学习体验设计 |
| 3.2 VR实验中基于手势交互的学习体验模型 |
| 3.2.1 用户体验 |
| 3.2.2 交互行为 |
| 3.2.3 虚拟环境 |
| 3.2.4 实验设计 |
| 3.3 基于手势交互技术的VR实验设计原则 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 融合Leap Motion手势交互技术和学习体验模型的VR实验开发 |
| 4.1 搭建开发环境 |
| 4.1.1 软硬件环境 |
| 4.1.2 Leap Motion控制器 |
| 4.1.3 Unity3D开发引擎 |
| 4.1.4 Leap Motion和 Unity3D的结合 |
| 4.2 “微机组装”虚拟实验的实现 |
| 4.2.1 虚拟实验中手势交互设计框架 |
| 4.2.2 碰撞检测 |
| 4.2.3 安装判定 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于Leap Motion手势交互VR实验对学习体验的影响研究 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.1.1 实验对象 |
| 5.1.2 实验目的和内容 |
| 5.1.3 实验工具 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 数据收集 |
| 5.4 数据分析 |
| 5.4.1 沉浸感 |
| 5.4.2 学习动机 |
| 5.4.3 态度 |
| 5.4.4 学习体验 |
| 5.4.5 学习体验访谈数据 |
| 5.5 结果评价 |
| 5.5.1 基于手势交互技术的虚拟实验对沉浸感的影响 |
| 5.5.2 基于手势交互技术的虚拟实验对学习动机的影响 |
| 5.5.3 基于手势交互技术的虚拟实验对态度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 :沉浸感调查问卷 |
| 附录二 :学习动机调查问卷 |
| 附录三 :态度调查问卷 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及主持参与课题 |
（9）沉浸式虚拟印刷博物馆的设计制作（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 虚拟现实技术现状 |
| 1.4 虚拟博物馆的研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要工作 |
| 1.6 论文的结构框架 |
| 2 关键技术概述 |
| 2.1 虚拟现实技术 |
| 2.2 全局光照技术 |
| 2.3 人机交互技术 |
| 2.4 切线空间下法线纹理映射技术 |
| 2.5 三维模型表面涂鸦技术 |
| 2.6 HTC Vive开发工具简介 |
| 3 整体方案设计 |
| 3.1 可行性分析 |
| 3.2 需求分析 |
| 3.3 功能模块 |
| 3.4 技术路线及开发环境 |
| 4 虚拟印刷博物馆系统的制作与实现 |
| 4.1 多媒体资源的采集与制作 |
| 4.2 全局光渲染 |
| 4.3 开发环境的部署 |
| 4.4 展馆漫游交互功能的实现 |
| 4.5 场景加载 |
| 4.6 场景优化 |
| 4.7 发布与测试 |
| 5 结论 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 论文的创新点 |
| 5.3 论文的不足之处 |
| 6 展望 |
| 7 参考文献 |
| 8 攻读硕士期间论文发表情况 |
| 9 致谢 |
| 10 附录 |
（10）面向触摸屏图像再现的力触觉接口与交互技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 名词缩写对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 力触觉交互技术概述 |
| 1.1.2 力触觉交互与再现技术在触摸屏设备上的应用 |
| 1.2 图像空间信息的力触觉再现 |
| 1.2.1 图像空间信息的视-触转换 |
| 1.2.2 触觉地感知图像的空间信息 |
| 1.3 面向触摸屏应用的力触觉装置和再现方法 |
| 1.3.1 基于触摸屏设备的力触觉再现 |
| 1.3.2 借助交互工具的力触觉再现 |
| 1.4 基于磁流变效应的力触觉设备 |
| 1.4.1 磁流变智能材料及其在力触觉设备中的应用 |
| 1.4.2 磁流变执行器对于力触觉交互系统稳定性和透明性的影响 |
| 1.5 目前存在的主要问题 |
| 1.6 本文的研究内容与论文组织结构 |
| 第二章 用于触摸屏交互的笔式多模式力触觉接口研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 笔式多模式力触觉接口的设计 |
| 2.2.1 总体结构设计 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 混合执行器的设计与控制 |
| 2.3.1 MR执行器的设计 |
| 2.3.2 VCM的设计 |
| 2.3.3 混合执行器的控制方案 |
| 2.4 性能评估 |
| 2.4.1 LRA和压电陶瓷执行器的振动性能测试 |
| 2.4.2 再现虚拟物体的刚度特征 |
| 2.5 心理物理学实验 |
| 2.5.1 实验人员和装置 |
| 2.5.2 实验一:三种触觉模式的刚度JND测量 |
| 2.5.3 实验二:不同触觉模式的对比 |
| 2.5.4 讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于磁流变弹性体的球形执行器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球形执行器的结构设计及其与笔式装置的集成 |
| 3.3 MRE的制作和性能测试 |
| 3.3.1 MRE的制作 |
| 3.3.2 相对磁导率的测量 |
| 3.3.3 磁场和速度对MRE表面摩擦系数的影响 |
| 3.4 样机的实现和侧向力控制 |
| 3.4.1 侧向力的计算模型 |
| 3.4.2 有限元分析和结构优化 |
| 3.4.3 基于电流的侧向力控制 |
| 3.5 客观和主观性能评估 |
| 3.5.1 实验一:最大滑动摩擦系数的测量 |
| 3.5.2 实验二:在触摸屏上再现虚拟表面的摩擦特征 |
| 3.5.3 实验三:摩擦辨别任务 |
| 3.5.4 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 用于触摸屏交互的手指可穿戴式力触觉接口研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 手指可穿戴式力触觉接口的总体设计 |
| 4.3 直线型MR泡沫执行器 |
| 4.3.1 结构设计和原理建模 |
| 4.3.2 结构的有限元分析和优化 |
| 4.3.3 MR泡沫执行器的测试和控制 |
| 4.4 装置的性能评估 |
| 4.4.1 MR泡沫执行器的力跟踪性能 |
| 4.4.2 侧向力的控制和摩擦系数测量 |
| 4.4.3 振动性能测试 |
| 4.5 心理物理学实验 |
| 4.5.1 实验人员和装置 |
| 4.5.2 实验一:刚度辨别任务 |
| 4.5.3 实验二:摩擦辨别任务 |
| 4.5.4 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于深度学习的图像平滑和图像空间信息的力触觉再现实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于深度学习的图像平滑 |
| 5.2.1 深度学习和CNN的概述 |
| 5.2.2 基于CNN的图像平滑滤波器 |
| 5.2.3 图像平滑算法的比较 |
| 5.2.4 深度学习模型在Android平台上的移植 |
| 5.3 面向触摸屏的图像空间特征提取 |
| 5.3.1 图像形状特征的提取 |
| 5.3.2 图像轮廓特征的提取 |
| 5.4 利用MH-PEN的振动触觉反馈再现图像中物体的轮廓信息 |
| 5.4.1 改进型MH-Pen |
| 5.4.2 基于轮廓再现的图像识别实验 |
| 5.5 基于形状再现的多装置对比实验 |
| 5.5.1 形状再现实验1:规则形状识别任务 |
| 5.5.2 形状再现实验2:自然图像识别任务 |
| 5.5.3 形状再现实验的讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 未来研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间发表的学术论文及成果 |
四、虚拟环境交互技术研究（论文参考文献）
- [1]基于VR技术的食品加工实训系统交互设计研究[D]. 郭晓春. 北京印刷学院, 2021(09)
- [2]手势交互虚拟实验对学习体验的影响机制[J]. 刘革平,高楠. 现代远程教育研究, 2021(02)
- [3]虚拟现实环境下阅读用户交互行为研究[D]. 王铎. 吉林大学, 2020(03)
- [4]特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究[D]. 刘宇涵. 燕山大学, 2020(01)
- [5]虚拟艺术的交互性研究[D]. 尚一洁. 西北大学, 2020(07)
- [6]交互语境下红色文化主题展馆展示设计研究[D]. 刘明. 南昌大学, 2020(01)
- [7]视觉和物理反馈对虚拟现实中的交互影响[D]. 蔡秋雯. 暨南大学, 2020(03)
- [8]基于Leap Motion手势交互技术的VR实验学习体验研究[D]. 高楠. 西南大学, 2020(01)
- [9]沉浸式虚拟印刷博物馆的设计制作[D]. 吕志梅. 天津科技大学, 2019(08)
- [10]面向触摸屏图像再现的力触觉接口与交互技术研究[D]. 陈大鹏. 东南大学, 2019