基于WorldViz虛擬現(xiàn)實平臺的建模和互動研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術是近年來被廣泛關注并取得一系列重要應用的技術研究領域，在軍事，娛樂，醫(yī)療等各行各業(yè)都有著重要的應用。在心理學研究的過程中，往往對于實驗可重復性、安全性、研究成本等因素有著嚴格的要求，這在一定程度上給心理學的實驗設計帶來限制。而虛擬現(xiàn)實技術構造的數(shù)字模擬環(huán)境對于解決心理學實驗中的可重復問題，安全性問題，成本因素等很有幫助。所以，利用虛擬現(xiàn)實的技術手段來輔助心理學研究受到很多研究者的青睞。
　　本文研究基于WorldViz

2、虛擬現(xiàn)實平臺。WorldViz公司起源于美國加州大學虛擬環(huán)境與行為研究中心，該中心主要致力于心理學相關的科學研究，包括社會心理學、視覺、空間認知等。其產品WorldViz虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是個完善的虛擬現(xiàn)實軟硬件平臺，并且在心理學相關的科研領域被很多科研論文所采用。
　　本文在WorldViz虛擬現(xiàn)實平臺上，針對視空間認知的心理學實驗建模和系統(tǒng)交互進行了研究，主要做了以下的工作:
　　(1)設計和建模了兩個基于虛擬現(xiàn)實技術的心理學

3、實驗，利用虛擬現(xiàn)實系統(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。實驗以計算機Corsi積木點擊任務的實驗范式為參考:在基于方位的實驗中，將被試記住的視角左右轉彎的順序作為記憶廣度;在基于高度的實驗中，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。按照這些設計，編寫軟件程序，利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)呈現(xiàn)，考察了性別和難度對基于方位和基于高度的視空間工作記憶廣度的影響。
　　(2)實現(xiàn)了安卓智能設備作為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)遙控器的互

4、動功能。開發(fā)了安卓智能設備跟WorldViz系統(tǒng)之間的無線通信軟件模塊，同時開發(fā)了相應的安卓手機APP，可以實現(xiàn)安卓手機跟WorldViz系統(tǒng)之間的遙控互動。這樣的好處是，一方面是使得安卓設備能夠替代昂貴的專用遙控器，同時也可以允許多人互動;另一方面是利用安卓設備豐富的傳感器，實現(xiàn)更豐富的控制功能和數(shù)據(jù)采集功能。這樣極大地擴展了WorldViz虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的功能和研究手段。
　　(3)研究了三種采集頭部運動信息的手段:第一種是利用