关键词： 虚拟现实技术   项目管理   风险评估   风险管理  

摘要： H公司专注数字科技、创意设计和文旅产业融合发展,深耕文化、创意、数字技术领域及其关联行业,以数字技术推动文化创意产业的发展。近年来,面对多个行业诸如传统旅游业尤其是景点项目以及展览展示行业有极大的产业变革升级的需求,H公司开展了系列技术研发和科技创新活动,为公司产品全产业链健康可持续发展打下了坚实的基础。当研发项目数量增多,研发项目客观存在的风险类型就会增多。面对暴露出来的风险越来越多并且越来越复杂,为了保证后续研发项目能够顺利实现预计目标,H公司研发项目风险管理体系需要完善升级。本文首先调研分析了国内外研发项目风险管理相关理论,然后采用案例分析法对H公司及虚拟现实高沉浸感数字展示系统(Virtual Reality High Immersion Digital Display System,简称VRHIDDS)研发项目进行了分析,分别研究分析了H公司的管理模式、VRHIDDS研发项目研发概况以及风险管理情况。采用德尔菲技术、头脑风暴法、图形技术以及经验法分析法对VRHIDDS研发项目风险进行识别。采用专家判断法和层次分析法对识别出的项目风险进行分析,进而进行评级,整理分析该研发项目风险评估结果。针对已识别和分析的风险项釆取回避、减少、转移、接受以及应急计划等策略,分项整理了较高级别以上风险的具体应对措施。构建了项目风险跟踪表,对已识别风险项目进行动态监控,并实时获取项目信息用以识别新的风险和遗漏风险,通过风险监控检验项目过程中风险管理的成效。本文通过构建适合H公司研发项目风险管理系统,在提高公司研发项目风险管理水平的同时最大限度的节约企业资源、降低不利影响,并及时有效的保护研发成果,为同类研发项目的风险控制提供理论依据和案例参考。该管理系统在一定程度上丰富了H公司应对研发项目风险的措施,拓宽解决思路,同时也对行业内研发项目风险管理具有启示意义。

关键词： 情境理论   服务设计   用户体验   医疗物资配送系统   虚拟现实系统  

摘要： 现代医院物资配送系统不同于以往单一的产品设计生产模式,其提供的是包含产品和服务的系统解决方案。由于医疗系统的复杂性,配送系统的设计和选择通常采用经验试凑的方式对逐个环节考虑,缺乏对系统要素的全面把握,导致安装成本高,系统使用频率低,用户服务体验不佳。本文为实现医院医疗物资的高效配送,构建科学的医院配送服务系统,提高运输、配送过程中人机交互的自然性和高效性。从需求挖掘、模式研究出发,以服务设计、情境理论视角优化医院物资配送过程中的问题。提出情境驱动的医院物资配送系统服务设计与体验优化,在此基础上开发数字医院物资配送VR体验系统,为医疗物资配送系统搭建设计提供新思路与新方法。本文的主要研究工作有下:(1)通过对服务设计,情境理论的梳理,着力于解决医院物资配送系统中的服务、体验问题,构建了情境驱动的医院物资配送系统服务设计流程。以用户-服务-环境三大情境体验要素出发,对医院配送系统实例、现有文献资料进行分析,获取配送系统相关情境设计要素。在此基础上分别对用户情境需求、服务情境设计要素进行权重建模,通过AHP和QFD相结合的定量分析方法,获取关键服务设计要素,提出相应设计对策,构建服务蓝图,输出服务设计方案。从理论研究和实践应用两个维度对服务设计进行了扩展。(2)医院物资配送系统环节复杂配送任务多,为了优化系统中的用户体验,提高配送效率。提出了一种基于多通道交互的认知负荷量化模型。以信息呈现通道的类别与数量作为变量,展开跟踪—检测响应双任务实验。记录被试任务绩效以及生理数据,分析并讨论在不同通道刺激影响下,任务绩效及生理反应变化规律。同时结合主观负荷评价数据,建立了基于BP神经网络的多通道认知负荷模型,以认知负荷作为用户体验的综合评价指标,量化用户体验。实验结果证实,信息呈现的通道类别及其数量对任务效率均有显著的影响,该结论可作为配送系统中关键交互情境的优化策略。且模型输出的负荷值与主观认知负荷评估值吻合较好,相对误差为8.26%,提高了服务体验评价的准确性。(3)以某医院的医疗物资配送系统为例,基于上文得出的服务方案和交互优化策略,以服务、体验的视角解决配送过程中的问题,从环境、设备、交互操作、界面等多个方面进行数字医院物资配送VR服务体验原型开发。并从整体服务方案主观可用性评估和关键交互节点用户体验量化评价两方面对服务体验原型进行验证,结果证明了本文提出的情境驱动的医院物资配送系统与体验优化的有效性,为医疗物资配送行业的设计和优化提供了有效借鉴。

关键词： 血流动力学   狭窄   数值模拟   脉动流   剪切力  

摘要： 目的 对比研究增强型体外反搏(Enhanced External Counterpulsation, EECP)期间产生的反搏波相比于正常脉动波对于狭窄血管血流动力学的影响机制，以此验证这种特殊的波形是否是EECP产生有效性的主要因素。方法 本文建立了三种程度狭窄的血管模型，入口处分别采用反搏波与正常脉动波进行数值计算，研究反搏波对于流场、时均壁面剪切力(Time-averaged Wall Shear Stress, TAWSS)、振荡剪切系数(Oscillating Shear Index, OSI)以及相对停留时间(Relative Residence Time, RRT)的影响。结果 在反搏波作用下，低TAWSS区域在30%狭窄血管减少比例为61.63%,而50%狭窄血管的减少比率为85.71%,70%狭窄血管减少了约4.08%。并且三种狭窄下的OSI均有所提高。值得注意的是RRT在70%狭窄血管下游增加了69.7%。结论 对于狭窄程度小于50%的血管而言，反搏波具有积极的治疗作用，然而对于严重狭窄的血管，反搏波对于血流动力学的影响效果有所减弱。

关键词： 虚拟现实   高职   实训教学   三教改革  

摘要： 虚拟现实技术是当今职业院校开展实训教学的重要教学手段，高职机电专业实训实验活动较多，通过虚拟仿真教学实训可以有效降低实训成本和风险。本文对建设机电专业虚拟仿真实训提出建设思路，从团队建设、资源建设、评价机制等多个开展研究，旨在为高职院校机电专业虚拟仿真实训的建设提供参考，助力三教改革。

关键词： 太阳风暴   磁挤压因子   线积分卷积   人机交互   虚拟现实技术  

摘要： 基于虚拟现实技术（VirtualReality，VR）的可视化是一个新兴的研究领域，人们可以通过虚拟现实技术所提供的沉浸感和参与感，充分发挥感知和操作能力，为数据分析提供了更好的推理与决策支持。近年来随着人机交互技术及虚拟现实技术的不断发展，出现了许多高分辨率且经济实惠的沉浸式三维显示设备，为可视化的研究带来许多机遇。目前，虚拟现实技术已经广泛应用于考古、医学、工程数据交互可视化等许多领域，但是虚拟现实技术在太阳风暴数据可视化中的应用研究至今还是空白。因此将虚拟现实技术引入太阳风暴数据的可视分析中，基于虚拟现实对太阳风暴传播过程进行可视化研究，有望提高科研人员的工作效率并改善用户体验。　　基于VTK和OpenVR，将虚拟现实技术引入太阳风暴数据的可视化研究，实现虚拟空间中三维标量场数据的直接体绘制。为了方便研究分析太阳风暴传播过程，设计了高效、自然的交互方式，如拖拽、切片、感兴趣区域提取等方法。设计了一种在虚拟空间中手动播撒种子点的三维矢量场流线可视化方法，可清晰地展现太阳风暴数据中磁场联通性。传输函数对体绘制的结果具有非常重要的作用，对数据中的结构和层次特征进行选择性的绘制可以增强人们对数据特征的识别，为此设计了一种基于Qt界面的传输函数设计方法，使得参数控制直接可以在虚拟空间中完成，提高了三维空间中的操作效率，让用户与数据的交互变得更加方便、自然。　　磁场的拓扑结构对于理解太阳风暴和太阳风的相关特性具有至关重要的作用，而磁场的挤压因子Q（SquashingFactor）恰好表征了磁场的拓扑结构。为了更好地表现出三维磁拓扑结构，利用一种新的体绘制光学积分方法，实现了磁场挤压因子Q的体渲染，其效果相较于之前的磁场可视化方法在磁拓扑结构的表现方面有较好的提升。为了能够表现太阳风暴磁场数据的关键特征和细节信息，显示出磁场特征的全貌，将传统矢量场可视化方法中的线积分卷积算法引入磁场可视化中，设计并实现了一种三维磁场线积分卷积算法。　　为了提供更加真实和更具沉浸感的可视化效果，实现对太阳风暴数据属性信息的充分挖掘，基于虚拟现实技术设计了一套三维太阳风暴数值模拟数据的可视化系统，方便了科研人员从可视化图像中发现数据的规律，从而对模型结果做出准确的判断。上述针对太阳风暴可视化领域的可视化手段，为三维科学数据可视化提供了新的思路和方法。

关键词： 虚拟现实技术   界面设计   交互设计   数据可视化技术   沉浸式可视化技术  

摘要： 数据可视化可以清晰有效地传达信息,增强人们理解与操作数据的能力,因而在生物科学、城市规划、地理空间和体育人文等关键领域数据都发挥着重要作用。近年来,随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)硬件设备的迭代升级和虚拟现实技术应用的发展,学术界逐渐开始探索将虚拟现实技术运用到数据可视化的表达中,有关沉浸式可视化的研究也应运而生。由于传统数据可视化往往是通过二维界面进行数据的展示和表达,而虚拟现实技术则是基于沉浸式的三维空间进行人机交互。因此,如何将二维界面的交互形式同三维环境中的交互界面结合,实现在VR沉浸式环境中数据可视化界面的设计与实现,是本文的研究重点。首先,对传统数据可视化交互界面、VR沉浸式环境中交互界面以及VR沉浸式环境中数据可视化交互界面的研究现状进行归纳和分析。其次,探讨了沉浸式交互界面以及传统数据可视化交互界面的特点和应用情况,进而将虚拟现实技术与数据可视化技术结合,引出VR沉浸式环境中数据可视化交互界面的特点和应用举例。再次,对沉浸式交互界面以及传统数据可视化交互界面的设计方法进行了阐述,进而对沉浸式环境中数据可视化交互界面的视图类型、交互任务以及设计原则进行说明。最后,本文基于上述理论研究,将沉浸式数据可视化交互界面的设计理论应用于实践。通过与其他课题合作,完成了一款基于鲸类生物数据的沉浸式数据可视化作品--《鲸意》,该作品主要用于以数据可视化的形式来展示海洋生物相关知识,以便呼吁人们关注海洋环境保护的问题。在《鲸意》的实践创作过程中,面向鲸类的各种生物数据,设计并实现了沉浸式环境中的数据可视化交互界面功能,验证了沉浸式可视化界面设计的相关理论,以期为沉浸式可视化的研究提供参考。

关键词： 虚拟现实技术   小学科学   zSpace   教学活动  

摘要： 信息技术和科技的快速发展为小学科学的教学提供了新的方法和思路。小学科学课是当前信息化时代致力于培养学生科学素养的养成类教育课程,是理论和实践紧密结合的课程。但在实际的课堂教学中仍有很多问题,一是教师的教学方法较为单一,缺乏教学资源;二是教师教学片面化,对于一些知识的讲解难以和其他学科结合,从而无法满足学生的培养要求。而虚拟现实技术为学生提供在听觉、视觉、触觉上模拟的数字化环境。虚拟现实技术与小学科学课的结合正可以解决这些问题,为小学科学课提供新的教学模式。本文以虚拟现实技术中的桌面式设备——zSpace为例,首先通过文献研究法,阐述了虚拟现实技术、zSpace和科学课的相关概念。其次通过问卷和访谈的方式进行实地调查,分析、总结小学科学教学现状,进而探究将zSpace虚拟现实设备应用到小学科学课上的可行性和优势。然后根据小学科学课程标准和zSpace教学资源,选择合适的教学内容并进行教学设计,在此基础上采取准实验研究法,以某小学四年级两个班的学生作为研究对象开展实际教学。教学结束后,通过比较实验班和对照班的测试成绩等数据,并结合后测问卷和访谈的方式对数据进行分析,从多角度、多层面分析了虚拟现实技术应用在小学科学课上的教学效果,得出以下几点:一是zSpace融入科学课堂,激发了学生学习的积极性,学生乐于学习;二是基于zSpace的教学提高了学生各方面的能力,培养了学生的科学素养;三是通过对比,基于zSpace的科学课整体教学效果较好,学生掌握知识更加牢固,解决了科学课中存在的问题。因此,zSpace引入课堂对小学科学课的实际教学能起到良好的推动作用。

关键词： 语言学习   虚拟现实环境   认知因素   ERP  

摘要： 借助于虚拟现实技术,先前研究对语言学习进行了初步的探讨,发现虚拟现实技术是促进新语言学习的重要工具。然而,先前的研究发现主要是基于英语母语者,尚不清楚虚拟现实对新语言学习的作用是否也适用于我国的教育体系。因此,本研究基于沉浸式学习的认知情感模型(CAMIL),借助虚拟现实技术和事件相关电位(ERP)技术,以传统的图-词匹配学习作为参照,重点探讨虚拟现实环境对成年人的新语言词汇学习的影响及其认知机制。同时,本研究也关注个体认知差异在沉浸式新语言学习中的潜在作用。首先,研究一修订了西方文化背景下的3D客体数据库,共包括147个适用于虚拟现实场景的标准化3D客体。研究一通过命名任务和熟悉度、视觉复杂度等评定任务获得所有3D客体的中文名称、H值、命名一致性、表象一致性、熟悉性、视觉复杂性等指标。结合前人相关研究的标准,最终保留了133个3D客体,并对相关指标进行分析。结果发现,H值与命名一致性之间存在显著的负相关,表象一致性和命名一致性之间的显著正相关性,表明这一数据库也适用于我国文化背景。研究二基于研究一所修订的3D客体数据库,利用沉浸式虚拟现实技术构建了高互动性、高沉浸性的仿真学习环境,并通过与传统图-词匹配学习相对比,探讨了学习环境对新语言学习的影响及其认知机制。研究二要求被试分别在虚拟现实环境和传统图-词匹配环境下学习德语词汇,然后利用翻译任务测试其学习效果,并记录脑电数据。行为结果显示,虚拟现实环境下的词汇学习效果显著好于传统的图-词匹配条件,表现为翻译速度更快,正确率更高。脑电结果进一步揭示,虚拟现实环境下的新语言学习优势主要体现在P200成分,表现为虚拟现实环境相较于传统环境下诱发的P200波幅更大。此外,为了探讨虚拟现实环境下新语言学习与个体的认知能力之间的关系,本研究采用Flanker任务的变式测试被试的抑制能力、警觉能力和定向能力,并与新语言的翻译任务指标进行相关分析。结果显示,P200成分与抑制能力和警觉能力呈显著相关,说明了虚拟现实环境对新语言学习的影响与个体的认知能力存在一定的关系,这可能是因为虚拟现实环境的高负荷特点激活了学习者抑制和警觉能力的参与。总之,本研究揭示了虚拟现实环境影响成年人新语言学习的认知机制,也发现了学习环境在外语词汇学习中的重要作用,支持了CAMIL理论,为外语教育改革提供了新思路,也为虚拟现实技术与外语教育的有机结合提供了基础。

关键词： 虚拟现实技术   难美项群   高校健美操教学   技术接受模型  

摘要： VR技术在体育领域应用正逐渐成为新的趋势,后疫情时代,如何让VR技术更快、更便捷地为大众接受并使用,是值得深入研究的课题。基于VR技术的“拟真性、交互性、不受限”三大特性,VR技术可以模拟真实场景,锻炼使用者的反应能力和心理素质,使用者能够自由选取角度,实现远程自主化学习,这一点对于体育教学和训练尤为重要,特别是在强调临场感和技术细节的难美性项群。本研究以VR技术在高校健美操教学中的应用为研究对象,以华南理工在校大学生为调查对象。由于VR技术应用的研究核心在于切身体验和横向对比,因此,本研究在传统2D健美操教学视频内容的基础上制作了VR版视频,在随机受访者亲身体验两种教学视频后开展问卷调查。本研究问卷的设计以技术接受模型为理论基础,构建学生对于VR技术应用于高校健美操教学可接受程度的理论模型和研究假设,并基于198名华南理工大学学生亲身体验传统2D和VR两种版本的健美操教学视频后填写的问卷调查数据,用AMOS 24.0与SPSS 25.0进行验证性因子分析和路径分析,在检验问卷信效度的基础上对各维度之间的影响关系进行分析,从而得出高校学生对VR技术应用于健美操教学实践的接受度等结论。并基于创新扩散理论对VR技术应用于高校健美操教学的创新属性、扩散阶段与困境进行可行性分析,提出相关对策。为今后VR技术在高校体育教学的应用研究提供有益参考。综上所述得出以下结论:1.高校学生对VR技术应用于健美操教学的可接受程度较高,高校学生很有可能会先于教师作为新技术扩散的早期采用者。***技术应用于高校健美操教学可以弥补传统教学的不足、优化传统的教学方法。3.我国现阶段处于VR技术应用于高校健美操教学的初始阶段,正由“问题设定”阶段向“重组”阶段过渡。难美项群体育教学的数字化发展迫在眉睫,虚拟现实技术将优化体育类在线教学多元发展。4.克服认知困境是我国现阶段VR技术应用于高校健美操教学良性发展的关键因素;未来“学习内容的有用性、技术升级受到资金筹措不足的影响”等因素是VR技术应用于健美操教学良性发展的重要因素。

关键词： 虚拟现实技术   大足石刻   表情   应用研究  

摘要： 大足石刻是晚期石窟造像的代表之作,其表情特征相比其他同类型石窟更为独特。本文基于虚拟现实技术,以大足石刻造像表情为研究对象,探索大足石刻表情动态转化应用研究。本文实践步骤为:本体研究——转化方法——应用流程——具体实践,实践中需解决两个问题:第一,如何分析大足石刻表情特征。第二,如何基于虚拟现实技术,对大足石刻表情进行动态转化应用实践。针对第一点问题,本文在第二章以北山、宝顶山摩崖造像群为主,对造像进行分类研究。通过对表情的阐释、内涵、表现形式进行分析,采用图像分析法和对比研究法,挖掘大足石刻表情背后的本质与特征,以及形成此类特征的社会因素。本文将大足石刻造像分为神圣空间和世俗空间,着重分析神圣空间中占比最高的释迦牟尼佛像,来分析总结大足石刻表情审美特征。得出结论:以北山、宝顶山为主的大足石刻摩崖造像表情,经过晚唐、五代、宋代的风格演变,描绘内容呈现规模化、多样化的特点。佛像选材不再基于单纯的佛教范式,表情描绘对象转为平民百姓,具有平民化的演变特征。其中观音造像表情多取材于当代妇女形象,表达对女性化的美好精神品质的向往。大足石刻表情塑造将世俗的精神思想融入佛教造像中,对真、善、美的崇拜构成了其世俗化的审美特征。第二个问题“如何基于虚拟现实技术,对大足石刻表情进行动态转化应用实践。”本文第三章从虚拟现实技术的应用现状、虚拟展示应用的构成原则分析,认为虚拟展示应用的主体、客体、媒介为观众、空间、虚拟现实技术。在设计过程中应尊重观众需求,注重空间的沉浸性、还原性、主次性原则,了解相关硬件软件适配程度。实践创作应从自身专业出发,利用虚拟现实展示独特性,从“互动”和“动态”两个方向制定制作流程,利用影像的叙事性、交互性协调展示内容,以数字虚拟影像等多媒体组合的呈现方式建立大足石刻表情虚拟展示应用。第四章详细介绍了实践创作过程中三维模型制作、人机交互方式、虚拟影像的制作、虚拟现实展示应用设计等具体应用中的制作方法和流程。本文基于虚拟现实技术,对大足石刻表情特征进行总结与归纳,进行动态转化应用研究,为石窟造像艺术的传承与创新尽绵薄之力。