基于VR技術的空間站艙內(nèi)尋路模擬系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、在多艙段空間站中,由于其規(guī)模大、結構復雜、內(nèi)部視覺垂直方向多變等原因,航天員在艙內(nèi)很容易出現(xiàn)尋路障礙,因此,利用VR技術搭建一套艙內(nèi)模擬尋路系統(tǒng)的相關設計與研究顯得尤為重要且意義重大。本文以VR技術為基礎,仿真模擬多艙段空間站,通過交互式漫游尋路的方式設計出一套模擬空間站艙內(nèi)尋路的系統(tǒng)。
　　在分析空間站艙內(nèi)尋路模擬系統(tǒng)原理的基礎上,選擇虛擬系統(tǒng)所需硬件及軟件并設計艙內(nèi)虛擬場景方案;通過對在軌空間站資料整理提煉,完成空間站模型的結

2、構、尺寸以及艙位分布的規(guī)劃設計;從軟件準備、硬件組成、場景模型三個具體方面入手,構建系統(tǒng)并規(guī)劃方案,形成空間站艙內(nèi)尋路模擬系統(tǒng)的整體性設計規(guī)劃研究方案。
　　以系統(tǒng)規(guī)劃中的軟件、硬件和場景模型設計方案為根據(jù),結合3D MAX與Photoshop兩大軟件搭建空間站三維模型場景;以VIRTOOLS軟件中互動行為模塊的實時3D環(huán)境虛擬實境編輯功能為載體,開發(fā)出一套在空間站虛擬場景內(nèi)部可以實現(xiàn)自主與自動交互式漫游的虛擬尋路系統(tǒng),搭建姿態(tài)對

3、比實驗平臺。
　　針對后期實驗部分,規(guī)劃姿態(tài)對比實驗方案,根據(jù)年齡學歷結構、性別、身體狀況等因素選擇有效的被試群體;以空間能力測試結果和性別為依據(jù)將被試均等劃分為兩個組,并分別以不同姿態(tài)進入實驗系統(tǒng);設計實驗內(nèi)容,對實驗結果進行統(tǒng)計分析。
　　主試通過規(guī)劃尋路任務路徑和設計實驗指導語,引導兩組被試基于同一尋路系統(tǒng)完成不同身體姿態(tài)的對比實驗;一方面進行地面重力狀態(tài)下等效模擬太空失重效應的頭低位臥姿實驗,另一方面進行直立坐姿實驗