关键词： 苗族织物   虚拟村寨   图像分类   路径规划   虚拟现实系统   用户体验设计  

摘要： 在当今数字化快速发展的时代,传统文化的传承和发展是一项重要的任务,然而,黔东南苗族文化目前缺乏多样化的展示和体验形式,难以适应现代社会的发展。黔东南苗族织物文化和民族村寨作为苗族文化的重要组成部分,运用图像分类技术以解决苗族织物图像数字化过程中分类工作耗时耗力的问题;为了提升用户在苗族虚拟村寨中游览体验的满意度,探索将路径规划引入虚拟村寨的新方法。在此基础上,开展黔东南苗族文化虚拟现实(VR)展示的实例应用,以便更好地展示和传承黔东南苗族文化。本文主要开展以下工作:(1)论述文化展示和用户体验的研究相关背景基础上,探讨黔东南苗族文化图像分类展示和虚拟村寨游览方法的目的与意义。通过文献综述和理论方法介绍了黔东南苗族文化内容的基础知识,并对图像分类和路径规划相关理论进行了梳理,确定文章的主要研究内容,以促进苗族文化与时代需求相适应。(2)针对苗族织物图像数字化程度不足的问题,提出一种改进胶囊网络的黔东南苗族织物图像分类方法。自建苗族织物图像数据集作为研究对象,改进后的胶囊网络在原始胶囊网络中嵌入通道域注意力机制(SKNet)与VGG-16网络结构,并增加一次动态路由算法。与其他同类算法相比,改进后的胶囊网络方法在小规模数据集上分类性能优异,结果表明该模型能准确、有效地对黔东南苗族织物进行分类。(3)为了提高用户在复杂虚拟村寨环境中的游览体验满意度及兼顾用户行为偏好,提出了基于用户体验满意度的路径规划方法。提出一种改进A星算法,并以地标点、用户移动轨迹、用户喜爱度等为约束条件,构建多因素影响下的虚拟村寨路径规划模型,通过设计实验采集用户行为偏好数据,并由所构建模型开展约束影响权重分析,并将约束条件作为开展寻路算法的影响因素。路径规划结果对提升用户在虚拟村寨场景中的体验满意度具有明显优越性,能为用户沉浸式游览体验设计提供新方法。(4)通过以上研究内容为黔东南苗族文化展示和虚拟村寨体验设计提供方法支撑,使用UE4虚幻引擎构建文化虚拟展示体验原型系统。系统将黔东南苗族织物文化与虚拟村寨漫游相结合,确保苗族织物和村寨文化得到充分展示,该系统可以有效提高用户对黔东南苗族文化展示和虚拟村寨体验的兴趣和满意度。

关键词： 虚拟现实技术   审美转变   具身性   后人类美学  

摘要： 本论文探讨了虚拟现实技术（VR）对审美的影响。随着VR技术的快速发展和广泛应用，VR作为一种全新的媒介形式已经引起了人们对审美的重新思考。本文从审美理论角度出发，分析了 VR所提供的全新感官体验和交互方式对人们的审美认知和体验产生的影响。在传统审美理论的基础上，本文提出了新的审美范畴，包括身心一体的审美、交互式审美和沉浸式审美。通过分析这些新的审美范畴，指出VR技术对传统审美观念的颠覆和挑战，以及VR带来的审美新变革。但是，在这技术狂欢的背后隐藏着危险的技术异化问题亟待解决，所以本文最后试图在海德格尔哲学“存在之思”中探寻虚拟现实技术带来的现代性危机的审美拯救之路。　　论文正文共有四章。第一章，主要说明了虚拟现实技术时代的到来促使美学研究从传统美学场域向后人类美学场域的转变。审美方式从传统的“古典观摩”转向“技术化审美”，人生活在“二重”世界之中，“身”与“心”的关系从古典时代的紧张对峙到后人类时代的和解相融。“审美主体”与“审美对象”的关系从单向度审美转变为两者意蕴的交互生成。　　第二章，探讨了虚拟现实的具身性问题。从现象学的角度出发，强调了虚拟现实是具身的，而不是离身的观点。虽然弱虚拟现实可能会给人一种离身的感觉,但强虚拟现实具有沉浸交互性的特点，能够使用户身临其境地体验虚拟世界，也因此体现了具身性虚拟技术的重要作用。因此，我们得出了一个更准确的结论:虚拟现实的具身性是可以通过强虚拟现实的沉浸交互性特点来呈现出来的。　　第三章，主要探讨了人类进入后人类美学场域，传统审美范畴将面临新变化的问题。由于虚拟现实技术的发展，自然人类型态将逐渐消失，我们都成为了身体技术化的赛博格后人类，这使得传统美学中对于“人”的概念急需重新定义。人类的生存世界不再局限于传统的“现实场域”，而是扩展到“虚拟现实场域”，在这个沉浸交互的虚拟现实世界中，人们开始关注“临场感”这一新的艺术审美范畴，传统对于“知觉”和“感觉”的认知也将有新的改变。　　第四章，反思在技术狂欢背后可能存在的异化风险，并尝试用海德格尔技术哲学思想中关于“存在之思”的思考探寻虚拟现实技术发展引发的现代性危机的审美拯救之路。

摘要： 虽然现代在设计中理论上可以运用大量的虚拟现实技术，但是对于文章研究的重点来说是建筑设计中如何展现民族特色文化的设计具有更为举足轻重的作用，特别是建筑设计思想对于中国文化发展起到了决定性作用。文章将结合虚拟现实技术对我国藏羌彝民族特有的景观建筑设计应用特点、各个设计阶段的功能和应用领域进行较为详尽的阐述，对设计概念进行更加复杂、真实、直观、方便的剖析与评估，以解决传统媒体在沟通上的缺陷，从而调动各相关主体的工作热情，实现资源的更高效集成。

关键词： 虚拟现实技术   实物档案管理   应用策略  

摘要： 随着档案管理技术的升级和优化，虚拟现实技术逐渐被应用到实物档案管理之中，大大提高了实物档案管理水平，实现了实物档案管理的可视化、立体化。虚拟现实技术依靠计算机技术作为辅助，能够充分调动人们的视觉、听觉、触觉等感官，让人们产生身临其境之感。将其应用于实物档案管理中，无疑是突破性的进展。本文针对实物档案管理中虚拟现实技术的应用进行几点讨论。

关键词： 虚拟现实   供热系统   光滑流体粒子动力学   流体热传导  

摘要： 国内经济发展迅速,人民在工业生产与日常生活中对能源的需求日益增加。随之而来的能源浪费与环境污染问题日益严重。我国供热企业仍采用集中供热的方式,每年的供暖期都会造成大量的资源浪费。随着信息技术和物联网技术的发展,为供热行业带来了变革。现有的供热系统监控与管理平台,无法使用三维的方式将供热系统的运行状态呈现给用户,并且无法根据不同的供热环境对供热系统的运行进行预演。针对上述问题,本文工作如下:首先,本文设计的供热模拟系统,用户可通过修改天气状态来改变室外环境温度,以此来改变供热环境,使供热模拟系统能够在不同的供热环境下对供热系统的运行进行预演:用户可以改变加热注水位置并对一次网入水位置的温度进行测量,使供热模拟系统能预演不同加热注水位置的热传导状态;本文设计的供热模拟系统能够根据当前热用户的温度与需求温度对供热系统的运行进行干预,热用户的温度若高于需求温度,则降低加热功率,反正,则增大加热功率。其次,与现有的供热系统监控与管理平台不同,基于虚拟现实技术的供热模拟系统,能够以三维的方式表现出供热系统的运行状态。因此,需要对供热系统中的供热设备以及供热站点周边的场景进行建模。除了上述三维模型,为了以三维的方式表现出水箱内部的流体运动状态,需要对水箱内部的流体进行动态模拟。使用光滑流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)算法对流体的运动进行模拟:(1)对流体粒子进行邻近粒子搜索;(2)对流体粒子进行受力分析;(3)遍历邻近粒子并进行受力计算;(4)计算出流体粒子速度;(5)处理流体粒子与容器壁的碰撞并更新流体粒子速度。最后,为了能够直观的对供热系统中温度变化的过程进行表现,将热传导系数以及SPH算法的相关内容应用到流体粒子温度的计算中,并制定相应的颜色图谱与颜色映射函数来完成流体粒子温度值与颜色值的映射,完成流体热传导的三维可视化。

关键词： 风险决策   风险偏好   军事   虚拟现实   信效度验证  

摘要： 研究目的:科技变革与军事发展给军事人员带来了不可估量的风险与不确定性,作为战场的制胜关键——个体的认知与决策水平近年来受到研究学者与大众的关注。现有研究证明内外界因素都会影响个体的风险决策,但与军事情境下风险决策的相关研究较少,尚不清楚军事情境对个体风险决策的影响机制以及对不同群体影响的区别。因此,本课题通过构建出科学有效评估个体在虚拟现实仿真军事情境下风险决策特点的行为学任务并验证其信效度及虚拟现实场景有效性,从而探究军事情境对个体风险决策的影响。研究方法:研究一通过文献检索分析、小组讨论以及专家咨询法在经典风险决策范式基础嵌入军事情境文案构建出军事情境风险任务。研究二通过Pearson相关分析验证军事情境风险任务的行为学指标内部一致性、与两周后重测行为学指标相关性以及与勇敢和冒险行为的相关性进而验证任务信效度,采用多重线性回归检验军事情境风险任务对勇敢和冒险行为的预测效度,通过2(军人与非军人)×2(军事情境风险任务与仿真气球风险任务)混合测量方差分析验证与经典任务的区分度。研究三通过描述统计与独立样本t检验分析虚拟现实评价表得分验证VR场景的“3I”特性,通过描述统计、配对样本t检验和Wilcoxon符号秩和检验对比PC版及VR版军事情境风险任务的行为学指标以及生理指标差异。研究结果:1、预调查内容为选取文献分析结果(爱荷华赌博任务、仿真气球风险任务以及骰子任务)之一作为最优改编范式,将5名预调查专家评选出的综合最优结果(仿真气球风险任务)的内涵与军事情境结合形成专家咨询稿,采用德尔菲法邀请13名专家进行两轮专家咨询。第一轮专家咨询问卷有效回收率92.86%,专家权威系数为0.82,对文案的科学性、可操作性以及VR呈现的合理性的打分分别为8.75±0.83、8.50±0.65以及8.00±1.22,变异系数分别为0.095、0.076以及0.153;第二次专家咨询有效回收率为100%,专家权威系数为0.83,对文案的科学性、可操作性以及VR呈现的合理性的评分分别为9.00±0.57、8.67±0.62和8.83±0.55,变异系数分别为0.064、0.072、0.063,两轮的咨询中共有7名专家对文案提出修改意见。2、将个体在军事情境风险任务中30个轮次的平均前进段数分为早中晚三段进行相关分析检验实验内部的稳定性,早期和中期呈(r=0.685,P<0.01)显著相关,中期和晚期呈(r=0.770,P<0.01)显著相关,早期和晚期呈(r=0.545,P<0.01)显著相关。重测信度检验显示,个体的平均前进段数(r=0.582,P<0.01)、失败次数(r=0.615,P<0.01)以及调整后前进段数(r=0.564,P<0.01)与两周后重测行为学指标显著相关。效标关联效度检验显示,军事情境风险任务的平均前进段数与勇敢(r=0.271,P<0.05)和特定领域冒险行为(r=0.322,P<0.05)两个指标呈显著相关,调整后前进段数与勇敢(r=0.281,P<0.05)和特定领域冒险行为(r=0.338,P<0.01)两个指标显著正相关。预测效度结果显示,调整后前进段数的加入使得回归模型对冒险行为的解释效度增加(ΔR=5.8%),对勇敢的解释效度增加(ΔR=4.3%)。任务类型与群体组别的交互效应显著(F(1,58)=5.715,P=0.02,偏η=0.09),军事情境风险任务中军人群体较非军人群体更为冒险,而仿真气球风险任务中两类群体的冒险性没有显著差异。3、虚拟现实系统评价表的9个维度均高于理论中值4分(ps<0.001)。被试在完成PC和VR两种呈现形式下的军事情境风险任务中行为学指标没有显著差异,在完成PC呈现下军事情境风险任务时的平均心率(t=-2.381,P<0.05)、最大皮肤电水平(z=-3.627,P<0.001)、平均皮肤电水平(z=-3.201,P=0.001)、最大皮肤电反应振幅(z=-2.327,P=0.02)、平均事件相关振幅(z=-3.681,P<0.001)、最大事件相关振幅(z=-3.627,P<0.001)均显著低于VR呈现条件。研究结论:本研究通过文献检索、小组讨论和专家咨询等方法科学有效地构建了军事情境风险任务。通过对军事情境风险任务进行信效度检验发现,构建任务的内部一致性信度、重测信度、外部效度以及预测效度系数都较好,符合统计学检验标准,并且在测量内容上可与经典的仿真气球风险任务进行有效区分。进而验证了VR呈现的军事情境风险任务具有较高的构想性、沉浸性与交互性,VR呈现相比于PC呈现可有效诱发更高的情绪唤醒与波动,证明基于虚拟现实技术的军事情境风险任务具有较好的3I特性以及生态学效度。综上所述,本研究初步构建并验证了一个基于虚拟现实技术的信效度良好并且具有高生态效度的军事情境风险

摘要： 随着学习者对学习灵活性的需求日益增加,混合同步学习作为一种新型学习形态正逐步受到教育领域的重视。混合同步学习是一种整合本地面对面(F2F)课堂和远端课堂的学习形式,在这种形式下,远端课堂的学生可以通过同步多媒体技术实现与本地课堂学生的同步学习。虚拟现实技术可利用计算机打造沉浸式、交互性的虚拟学习环境,基于视觉、听觉、触觉等通道为学习者创建虚拟的学习空间,增强学习者与虚拟环境的互动,打破物理空间的限制,给学习者带来身临其境的学习体验。因此,将虚拟现实技术应用于混合同步学习的教学课堂中,有望实现优势互补,提升混合同步课堂的教学效果。

关键词： 人工智能   虚拟现实技术   公共空间   交互设计  

摘要： 当今社会数字化发展所带来的每一次变革作用在室内设计上,都会或多或少影响着设计者和使用者对设计方案的理解、认知和表达方式,从最初的建立建筑信息模型到利用统一的三维模型贯穿建筑全流程的BIM技术,再到现如今的“元宇宙”概念的虚拟现实技术,科技的高速发展使得数字化在室内设计方案中的应用开始不断涌现。随着建筑室内空间设计中思维认同和感官体验的重要性日益凸显,设计师们开始将虚拟现实技术应用于设计过程中。通过使用者在虚拟的“元宇宙”中进行交互体验,可以收集和分析有关动态行为和动线模拟的反馈信息,从而对设计方案进行优化和改进,以提高空间室内设计的实际效果和趣味性。这种交互性、参与性和动态性强的设计方法,将有助于设计师们更好地了解用户需求,打造出更加人性化和具有实用性的建筑室内空间设计方案。具体着重分析了虚拟现实技术赋能环境设计的概念,以及它如何帮助构建一个更有效、有趣、无影响的公共空间交互设计,分拆质讨框架来表述虚拟现实技术赋能环境设计。本文以公共室内空间为研究对象,将以数字化时代下建筑设计宏观发展为导向,结合国内外交互式设计理论和应用基础研究,主要在理论研究的基础上对交互设计的理论基础进行归纳总结,说明公共空间交互设计方法理论的溯源,继而以此理论为基础展开讨论,并提出应用虚拟现实技术为技术支持。阐明了虚拟现实技术赋能环境设计所具有的引导力、仿真力和促进力,并且给出了具体的应用实例;最后,通过对现实生活中不同场景的观察分析,得出虚拟现实赋能环境设计可以极大提高人机交互效果,为公共空间交互设计研究起到推动作用。

关键词： 虚拟现实技术   小学科学   教学资源开发  

摘要： 党的十八大以来,党和国家对于教育提出了一系列新要求,将立德树人作为教育的根本任务。在此背景下,2022年3月,教育部印发了义务教育课程方案和16个课程标准(2022年版),以培养学生核心素养为导向的课程理念是贯穿2022年版课标的主线。信息技术的快速发展加快了现实空间和虚拟空间的融合,形成了全新的信息化生态环境,基于多种信息技术的虚拟现实技术越来越多的应用到教育教学领域中,从虚拟仿真校园到虚拟实验、虚拟课堂,VR技术为学科教学提供了教学新思路。科学课程作为义务教育阶段的基础性课程,对培养学生科学观念、科学思维、态度责任和探究实践有着重要的作用,也有利于学生在观察自然现象、发现自然规律基础上形成知识系统以及掌握知识的获取方法,为物理学、化学、生物等学科的学习打下良好的基础。课程重视学生科学探究能力的培养,强调以学生自主探究的方式改进课堂教学。2022年版课标进一步强调“倡导以探究和实践为主的多样化学习方式”,但是由于时间和空间的限制,受到场地制约等现实原因,实践探究环节往往不能获得良好的效果。混合式学习的教学观念认为现实课堂与虚拟课堂相结合,可以实现线上、线下两种教学模式的优势互补。所以采用混合式教学的模式,将虚拟现实技术引入到小学科学的课堂教学中,进行虚拟现实教学资源的开发,希望学生在虚拟课堂中能更好地感受课堂内容,得以取得良好的教学效果。本文首先就研究背景、研究意义、国内外关于虚拟现实技术应用于教育领域的现状进行了详细的阐述。在具身认知理论、建构主义理论、情境学习理论的基础上,对虚拟现实技术的特征、发展及其对教育领域方面的影响和在具体学科中的应用进行描述。基于对小学《科学》课程概念、教学内容和教学现状说明,对VR技术应用于小学科学教学的适应性进行分析,采用了文献研究法、案例分析法这两种主要研究方法。结合对混合式学习教学观念指导下的三种教学模式进行比较分析,采取传统课堂与虚拟课堂结合的教学模式对小学科学三年级下《植物的一生》进行教学设计,利用Unreal Engin4引擎对教学资源进行设计与开发。为了更好的获得VR技术应用于科学课堂的反馈和优化建议,采取问卷调查的方式对某实验小学52名参与体验的学生进行调查,根据获取的调查结果来看,虚拟现实技术进入小学科学课堂可以使学生获得良好的学习体验,调动学生的学习兴趣。