关键词： 智慧旅游   VR技术感知   游客契合   心流体验   自我效能感  

摘要： 近年来,虚拟现实技术蓬勃发展,如何运用好VR技术与旅游项目的结合成为景区的重要议题。以往研究表明,游客对于新技术或新应用的接受度会影响其旅游体验,但对正在逐步兴起的VR技术与旅游相结合的研究远远不足,同时也缺乏对于智慧旅游背景下哪些驱动因素会影响游客契合的研究。基于此,本研究以体验过景区VR项目的游客为研究对象,首先,在梳理相关文献后提出本研究的假设及理论模型,着重研究VR技术感知与游客契合之间的关联,从而验证心流体验在其中的中介作用及自我效能感的调节作用。其次,通过派发问卷来收集有关数据,并对收集到的数据进行分析,结果表明:(1)VR技术感知及其三个维度都对游客契合有直接的显著影响;(2)心流体验在VR技术感知对游客契合的影响中起到部分中介作用;(3)自我效能感在VR技术感知对游客契合的影响中起到正向调节作用。最后,根据结果得出本研究的结论,包括三个方面:第一,VR技术感知是影响游客契合形成的重要因素;第二,心流体验在VR技术感知与游客契合的这段关系中发挥重要的中介作用;第三,自我效能感作为个体的重要特征,在VR技术感知与游客契合的影响过程中发挥着积极调节作用。此外,本研究从VR项目提升、体验提升和自我效能感提升三方面提出管理建议,同时指出了本研究存在的不足,为未来研究指明方向。

关键词： 采煤机   姿态监测   虚拟仿真   数据通信   实时渲染表达  

摘要： 智能化综采工作面是煤矿安全、高效、绿色生产的重要保障,采煤机是智能综采成套设备中的核心装备之一,其智能化水平直接影响到整个综采工作面的安全生产和开采效率。融合虚拟现实技术与智能化控制技术的采煤机监控系统是实现采煤机透明开采的必要条件,在智能化综采工作面中扮演着重要角色。本文以采煤机远程监控系统为研究对象,在保证采煤机虚拟机渲染实时性的前提下,构建采煤机实时工况的虚拟映射模型,开展采煤机虚拟机、并发通信和动态表达渲染相关技术研究,开发具有3D场景清晰、动态匹配采煤机姿态与负载变化、数模可视融合等功能的采煤机远程监控系统。本文主要工作及研究成果如下:（1）基于采煤机基本结构和工作原理,给出了采煤机远程监控虚拟现实系统的技术要求,设计了具有姿态与负载动态渲染的采煤机虚拟现实远程监控系统方案;根据采煤机物理传感体系,建立了采煤机的姿态监测和虚拟仿真模型,并搭建了基于虚拟现实的采煤机远程监控系统总体架构。（2）针对基于CAN总线的采煤机传感数据更新存在的不一致和帧缺失问题,以UDP协议为基础,建立了采煤机状态表示方法,设计了采煤机实时传感数据通信协议和基于采煤机状态的传感数据插补与推测融合算法,提升了传感数据的一致性。实验表明,在数据更新不一致或帧缺失的工况下,采煤机实时传感数据的时效性和一致性符合远程监控系统的设计要求。（3）针对采煤机远程监控系统的姿态与负载动态渲染问题,设计了采煤机3D运行场景的物理光照追踪、可编程纹理、实时动态渲染、3D模型网格重建及离线预渲染等特效渲染及数模融合渲染等动态渲染模块,实现了采煤机远程虚拟监控系统的沉浸式表达方案。（4）在西安煤矿机械有限公司的采掘装备智能化控制系统测试及实验中心搭建了采煤机虚拟现实远程监控实验平台,开发了采煤机远程虚拟现实监控软件,开展了采煤机监控VR技术的可行性验证,也为采煤机远程虚拟现实监控系统的研究方向提供了新思路。本文共有图107幅,表22个,参考文献95篇。

关键词： 虚拟现实技术   虚拟实验   Unity3D   化学  

摘要： 虚拟现实技术,即虚拟与真实的相互融合技术。因其独特的沉浸性,交互性等特点在越来越多的领域里逐渐应用,并逐渐成为一个新的科学技术领域。随着其技术的不断发展,该技术也在逐渐走向中小学课堂。化学是一门以实验为基础的学科。生活中方方面面也离不开化学,在初中化学课堂实际教学过程中,为了让学生构建宏观微观化学体系,激发学生的学习兴趣,以实验为基础的化学课堂教学很有必要。但从当前的初中化学课堂教学模式来看,受升学压力和课时量的影响,化学课堂教学中的实验展示与学生参与并没有受到重视,这使得初中化学课堂教学因为缺少学生对化学实验的操作因而对化学本质,反应的原理得不到深入理解,而始终无法达到理想的教学效果。另外一部分的原因是在化学实验玻璃仪器为主,其中不少化学实验需要用到酒精灯,存在一定的安全性问题,因此绝大部分教师在自己实际授课过程中往往很难大面积让全班学生一起参与到化学实验中来。但通过虚拟现实技术可以很好的解决这类问题,通过开发虚拟实验,能够让每一个学生参与进来,利用不同时间段进行练习,培养他们对于化学的兴趣与探索。因此将虚拟现实技术应用到初中化学教学中能够引起不一样的改变。基于此,本研究基于Unity3D开发平台,以人教版初中化学九年级《制取氧气》这节课为例,设计开发了虚拟实验--高锰酸钾制取氧气,进行教学资源设计与应用研究。运用文献研究法,对国内外关于虚拟实验的研究现状进行分析。在虚拟实验开发前,对江西省南昌市某重点初中学校的老师以及初三年级的学生进行问卷调查,制定相应的教学计划,有针对性的开发设计这节课配套的虚拟实验。虚拟实验开发后积极地运用到教学中,并通过实验班与对照班进行比较,实际应用后通过测试成绩与问卷调查,从学习兴趣和态度,虚拟实验系统使用情况,知识技能掌握三个方面进行分析,以获取虚拟实验平台对学生产生的影响,并通过对听课老师的访谈调查,进行总的数据处理与分析。分析表明:虚拟实验融入初中课堂能够改善很多学生因为不能去实验室而对实验本质了解程度不够的问题,虚拟实验可以提高学生的积极性,提高学生对于实验相关知识的理解。该虚拟实验的开发,是信息技术和教育理论的有效融合,为初中化学教学资源的开发提供参考与借鉴。

关键词： 虚拟现实   游戏设计艺术   应用路径  

摘要： 虚拟现实技术与游戏设计艺术的融合，带来了全新的视听体验，独特的交互方式，令游戏玩家沉浸到游戏环境中，为游戏产品提升品质提供了更大的探索空间。对此，本文从虚拟现实及游戏设计艺术的特点入手，探讨虚拟现实技术在游戏设计艺术中的应用路径及虚拟现实语境下游戏艺术设计的发展方向。

关键词： 计算机仿真   色纺针织物   真实感评价   双树复小波   图像翻译模型   局部特征   全局特征  

摘要： 纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业,也是国际竞争优势明显的产业。近年来,利用两种及两种以上不同染色纤维经过混和后纺制加工而成的纺织面料,因其外表呈现细腻柔和,具有独特的朦胧立体效果和质感而深受消费者的追捧,并形成了独具特色的色纺产业。但在色纺加工中,由于色纺产品的呈色原理并不完全符合“加色特性”和“减色特性”,所以需要通过反复试纺、目测来确定产品效果。随着数字化与信息化技术发展,利用计算机仿真技术对织物外观进行模拟与可视化处理成为当前研究的重点内容。由于色纺产品的外观具有特殊性与复杂性,本文重点针对以下内容开展广泛而深入的研究:（1）针对单一特征测度难以有效判别色纺织物外观相似性的问题,提出了一种结合局部与全局特征的图像相似性测度模型。该模型在RGB和HSV色彩空间中分别提取图像的局部与全局特征描述符,并利用局部与全局特征距离对织物外观相似性进行度量。实验结果表明,所构建的测度模型对9类具有不同配色方案与组织结构的色纺织物进行相似性判别,其类别可分比指标达到30.02,具有理想的判别效果。（2）针对仿真过程中全局频域滤波难以有效分离具有局部非平稳特性的织物颜色信息这一问题,提出了一种基于双树复小波的色纺针织物计算机仿真方法。该方法利用双树复小波提取织物图像的低频分量,并用于其颜色信息表征。在此基础上,设计图像着色算法,实现了色纺针织物计算机仿真。实验结果表明,相较于频域滤波法与小波变换法,该方法仿真效果在相似性测度指标中分别提高了7.37%和3.47%;在峰值信噪比中分别提高了7.61d B和13.63d B;在结构相似度中分别提高了0.0115和0.0081,具有理想的有效性。（3）针对色纺针织物的颜色信息与纹理背景信息在频谱上存在混叠,仿真过程中难以对其进行有效分离的问题,提出了一种基于图像翻译模型的色纺针织物计算机仿真方法。该方法利用Pix2Pix HD模型对“织物-颜色分量”的图像转换过程进行训练学习,从而构建色纺针织物颜色分量提取模型。在此基础上,设计图像着色与融合算法,实现了色纺针织物计算机仿真。实验结果表明,相较于频域滤波法,该方法仿真效果在构建的相似性测度指标中提高了11.94%;在峰值信噪比和结构相似度指标中分别提高了15.72d B和0.0168,其真实感具有显著提升。本文的研究能够促进色纺产业数字化改造升级,为色纺产品的设计与开发过程提供有效指导。通过显著减少实物打样次数,能够降低色纺产品的开发周期与生产成本,从而满足小批量、多品种、快交期的市场需求。

关键词： 人形机器人   外观设计   感性工学   虚拟现实技术  

摘要： 随着人形机器人的应用范围与场景越来越广泛,用户与人形机器人关系愈加紧密,在工作生活中,用户不仅要求人形机器人具有完备的使用功能及交互性能,更关注人形机器人产品能否给用户带来良好的情感体验、满足日常需求,从当前人形机器人产品设计研究调研表明,机器人产品设计主要侧重功能属性,忽视用户情感需求。 情感设计已经成为了产品设计研究的前沿问题及未来企业产品情感化设计的发展趋势,本文对人形机器人外观设计开展研究,将情感设计应用于外观设计优化中,探讨用户对人形机器人外观的情感认知,获取满足用户情感需求的人形机器人外观。本文的主要研究内容及结论如下: (1)根据研究内容,查阅相关资料选择并筛选与本研究相关的7款人形机器人外观图片及3组外观评价情感意象词对;基于HIEs解构法对人形机器人外观进行解构,得到非功能部件与功能部件下的人形机器人外观多维设计要素。 (2)开展2D图片和虚拟现实呈现方式下的用户情感认知调查实验,结果分析发现两种呈现方式下被试对简单的-复杂的、冷漠的-亲切的两组情感意象词对评价有差异;虚拟现实呈现方式下以三维视角使用户处于沉浸式场景中,提供更加真实的人形机器人形态,被试可以全面观察到人形机器人整体到局部的细节特征,对于用户的情感需求及体验而言,选择虚拟现实呈现方式开展后续研究,并基于实验内容与数据分析,得到虚拟现实呈现方式下人形机器人外观的12个关键设计要素。 (3)基于正交试验设计,得到64个人形机器人外观正交方案,开展用户情感意象评价实验,获取问卷数据。将关键设计要素进行编码转译处理,与情感意象词对评价平均值作为模型的输入、输出数据集,实现设计要素与情感意象、设计要素与情感偏好两个RBF神经网络关系模型的构建。 (4)根据人形机器人外观情感设计优化研究目标,分别建立多目标情感意象优化和单目标情感偏好优化数学模型,将数学模型结合RBF神经网络关系模型运行,得到最优解集与其对应的4款优化设计方案。开展优化方案情感意象评价实验,数据验证了4款设计方案的优化效果,优化设计方案符合本研究的用户情感需求。 本文以人形机器人外观为研究对象,基于感性工学相关理论,结合虚拟现实技术,运用于产品外观情感设计中,对人形机器人外观情感设计进行研究并优化,使人形机器人外观设计更好的满足用户的感性需求,在相关研究领域中具有创新意义,并为设计师进行人形机器人产品外观设计提供相关的指导意见。

摘要： 虚拟现实技术（英文名称：Virtual Reality，缩写为VR），又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术是融合立体显示技术、场景建模技术和自然交互技术等多种技术于一身的综合性技术，借由虚拟环境模拟出真实世界中的视觉、听觉和触觉等效果，并借助计算机、传感器等人机交互手段实现自然交互。发展至今，广义上的虚拟现实技术除了狭义的VR以外，还包括AR(Augmented Reality，增强现实)和MR(Mixed Reality，混合现实)，三者合称“泛虚拟现实”。本文中的虚拟现实技术指广义上的虚拟现实技术，包括VR、AR和MR。

摘要： 随着社会科学技术的不断发展，越来越多的行业开始与虚拟技术相融合。特别是近几年，虚拟现实技术可以帮助人们实现足不出户、沉浸式的数字旅游。不仅如此，虚拟现实技术在建筑漫游动画中的应用也越来越多的被大众所熟悉和认可。由于时间久远，很多文物建筑已经出现损坏，借助虚拟现实技术能够对“文化古迹”实现数字保护，使“文物古迹”得以有效保存。虚拟现实技术具有沉浸性、感知性和交互性的特点，能够让用户以第一人称和第三人称两种方式，在虚拟现实的建筑景观场景中进行浏览。

关键词： 虚拟现实   辽宁省   非物质文化遗产   保护  

摘要： 辽宁省因其特殊的地理位置，孕育了大量优秀的非物质文化遗产，在对其保护的过程中虽然取得了一些成绩，但也出现了很多问题和困难。本文首先阐述了虚拟现实技术的概念及特点，并提出将两者结合的设想。然后以老龙口白酒传统酿制技艺为例，通过虚拟现实技术具体应用的过程和方法，验证两者结合的可行性和优越性。最后总结出基于虚拟现实技术的辽宁省非物质文化遗产保护策略。

关键词： 虚拟现实   陶瓷装饰设计   教学   应用研究  

摘要： 随着信息技术领域的高速发展，人们的生活和工作方式发生了翻天覆地的变化。虚拟现实技术作为该领域的一颗新星，已成为教育应用中的一大热点。陶瓷装饰设计是学习陶瓷艺术相关的一门重要课程，面对多元化和现代化的时代发展，不再仅仅只是对单一技能的学习，需要多元化的知识和对技能的综合运用能力培养。但是鉴于地域、时间、师资力量匮乏、学生积极性不足等主客观原因，不能达到更好的学习效果。采用文献查阅、情景再现、类比分析、学科综合等研究方法，从虚拟现实技术的概述、教学现状、实践运用等方面来探究虚拟现实技术在陶瓷装饰设计课程中构建数字信息化现代教学方式的重要作用和意义，以期对虚拟现实技术在教学中的应用提供一定的理论和实践参考。