关键词： 行为实验   虚拟现实技术   室内高精度定位系统   空间认知   展厅空间  

摘要： 随着计算机技术的高速发展,虚拟现实技术已经逐渐进入大众视野。在科学研究的各个领域内,对虚拟现实技术的融合性研究已成为一个重要的研究方向。目前,在建筑学领域内的研究主要是对现实场景中已存在的建筑空间进行相关空间形态研究和使用者行为研究,随着研究的深入,实体建筑因其设计施工需要较长时间以及建成后不易对空间进行修改的特点,已无法满足建筑设计师对其研究的条件,因此,将虚拟现实技术应用于建筑设计领域变得尤为重要。研究虚拟现实技术如何应用于建筑设计领域以及虚拟现实技术应用于建筑设计研究时结果的可靠性是本文探究问题的关键。 本研究以虚拟场景和现实场景中使用者行为差异实验为主线,从空间认知理论角度出发,以某展厅空间作为空间研究主体,分别从空间特征认知、空间对象认知和空间格局认知三个层次对使用者在建筑空间的客观行为展开研究。运用虚拟行为实验、现实行为实验等方法,对行为数据进行可视化呈现和量化,探究使用者对在虚拟场景和现实场景中的行为差异和空间认知差异,根据研究结果为虚拟现实背景下的建筑设计研究提供一定的数据支持和研究思路。 首先,以某混合式展厅为研究对象,在现实场景中依次搭建混合式展厅以及其所包含的走道式布局展厅和串联式布局展厅,通过UWB室内定位设备对使用者在三种展厅空间中的行为情况进行实时监控,运用可视化手段对使用者在现实场景中的行为数据进行呈现,分析其行为轨迹、停驻点和观展时长数据的相关结果。 然后,针对前者三种展厅空间进行虚拟建模,通过Unity软件对模型进行虚拟呈现,开展虚拟行为实验并运用Ergo LAB人因平台对使用者的虚拟行为数据进行可视化呈现,同样分析其三个指标的结果。 最后,通过对前两者数据结果进行横向与纵向比较,分析出两种空间形式下的使用者行为之间的差异性,并结合主观访谈结果,从空间特征认知、空间对象认知和空间格局认知三个层次对使用者空间认知差异进行讨论分析。 本研究的主要结论是:1.通过对使用者在两种空间形式下的行为数据进行归纳分析,从横向和纵向两方面对行为结果进行对比,得出多维度的差异化表现。2.基于空间认知理论,从行为数据和主观访谈结果中总结出使用者空间认知的差异性。3.根据研究结果,为虚拟现实背景下的建筑设计研究提供相关研究策略,尝试以此说明虚拟现实技术应用于建筑设计研究的思路与策略。

关键词： 注意力缺陷多动障碍   虚拟现实   注意力稳定   眼动追踪  

摘要： 注意力缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder,ADHD）在青少年人群中是一种常见的精神发育障碍疾病。注意力障碍是ADHD的主要表现之一。目前普遍用于ADHD临床诊断的量表方法带有较强的主观性,缺乏科学有效的量化依据。对表征注意力品质的注意力稳定进行深入分析和研究,有助于为注意力缺陷的诊断方法提供客观有效的依据。本文主旨是设计一套基于虚拟现实技术和眼动追踪技术结合的注意力稳定测试系统,通过此系统建立视觉注意力稳定测试方法,并验证系统和方法的可行性,为未来注意力缺陷患者在注意品质的测试提供参考。在注意力稳定测试实验中同步进行前额叶血氧浓度的采集,探究了注意力与眼动、前额叶脑血流的关系。经过实验数据分析,眼动信号能准确捕捉到注意力发生转移的信息,并找到注意力转移激发了前额叶脑区证据,找到了注意力与眼动、前额叶三者之间的关系。验证了虚拟现实技术和眼动追踪技术结合方法在注意力稳定测试内容的合理性,为未来注意力缺陷障碍进行注意力稳定测试提供了科学的数据支撑和实验建议。

关键词： 虚拟现实技术   手势追踪技术   文化遗产保护   斗拱  

摘要： 中国古代传统木结构建筑以其优美实用的特点和独特巧妙的建造方法闻名于世,而斗拱作为其中具备代表性的构造,是中华人民的宝贵财富。然而,因为传统木结构建筑与大木作斗拱的构建方法的复杂性与不便演示的力学特性,传统的展陈方式不能满足其内容展示的要求。而当前时代数字化展示技术正逐渐被应用于文化遗产保护与展示的领域,VR手势追踪技术能够满足木结构建筑与斗拱结构展示的需求,为用户带来全面而自然的展示体验。因此,本课题以文化遗产保护的相关原则为指导,对中国传统木结构建筑与斗拱的特征进行分析,探讨其在当前背景下基于VR手势追踪技术的斗拱结构展示交互策略,为相关研究提供切实有效的借鉴与参考对象。首先,通过对相关资料文献进行研究,分析了斗拱结构在中国传统木结构建筑中的特征,确定了斗拱结构的展示价值,并对当前社会中具备代表性的数字化展示技术进行了分析,得出了每个数字化展示技术的优缺点。根据案例分析法得出斗拱结构数字化展示的需求,以此确定了VR手势追踪技术在斗拱结构展示中的优势。其次,从VR手势追踪的技术原理出发,分析其在斗拱结构展示交互系统中的交互方法,并针对VR斗拱结构展示中的对象信息特点,明确其信息属性,进行分类。然后从人体工学的角度确立了VR中手部动作交互的范围,并根据日常手部动作与VR交互需求设计了VR中手部交互动作,通过实验的方法确定了其可用性,为VR斗拱结构展示中手部交互动作的设计提供了重要的参考依据。然后,根据以上研究结果提出了基于手部动作的VR斗拱结构展示系统的设计策略,在VR斗拱结构展示的系统设计理念、展示资源制作、展示架构与交互层级、体验设计四个方面进行设计策略的构建。在文化遗产保护原则的理念指导下,选取具备显著特征的斗拱对象作为数字展示的主体,以构建用户导向的基础交互框架。制作符合受众需求的斗拱结构展示资源,并在交互逻辑与信息展示的设计上做到清晰有效,符合认知规律,进而完成基于自然交互体验的展示流程设计,使用户获得自然而然的展示流程交互体验。最后,在系统设计策略的指导下,进行VR斗拱结构展示的应用设计,以实践的方式验证其设计策略的有效性,并对课题中仍待提升的部分进行反思。然后在文化遗产保护与VR手部动作交互体验的角度进行价值分析与总结,为多媒体数字信息时代相关领域的研究提供参考与借鉴。

关键词： 虚拟现实技术   残余症状   前庭康复训练   眩晕残余症状   阵发性位置性眩晕  

摘要： 目的:利用虚拟现实技术为原发良性阵发性位置性眩晕患者提供前庭康复训练,分析基于虚拟现实技术的前庭康复训练对原发良性阵发性位置性眩晕患者的康复情况及其对良性阵发性位置性眩晕复位后残余症状的康复治疗效果。方法:选取2021年07月起至2022年02月期间经眩晕中心确诊,并通过耳石成功复位后,24小时后复查仍有残余症状的80例原发良性阵发性位置性眩晕(Benign paroxysmal positional vertigo,BPPV)患者纳入本研究,采用随机数字表法分为对照组和观察组,每组有40例患者,对照组采用常规药物治疗。观察组在常规药物治疗的基础上进行基于虚拟现实(virtual reality,VR)技术的前庭康复训练,收集两组患者入组时,随访第12天、第26天、第40天填写的眩晕残障程度评定量表(Dizziness Handicap Inventory,DHI)和医院焦虑抑郁量表(Hospital Anxiety and Depression Scale,HADS),然后利用卡方检验、t检验、单因素方差分析、重复测量方差分析,对得到的数据进行统计分析。比较两组患者的疗效、生活质量、心理状况、焦虑和抑郁情况的影响。结果:1.两组患者一般资料对比差异无统计学意义(P>0.05),说明两组患者基线资料均衡可比。2.观察组有效率为97.5%,复发率为2.5%;对照组有效率为87.5%,复发率为12.5%;观察组治疗有效率高于对照组(P<0.05),复发率低于对照组(P<0.05)。3.干预前两组患者DHI评分差异无统计学意义(P>0.05),观察组和对照组治疗后随访第12天、第26天、第40天DHI评分均较治疗前降低(P<0.05),且不同随访时间段观察组DHI评分均低于对照组(P<0.05)。4.两组患者干预前HADS评分,HADS-A评分和HADS-D评分差异无显著性意义(P>0.05)。观察组和对照组治疗后随访第12天、第26天、第40天HADS评分,HADS-A评分和HADS-D评分均较治疗前降低(P<0.05),且不同随访时间段观察组HADS评分,HADS-A评分和HADS-D评分均低于对照组(P<0.05)。结论:1.药物治疗、基于VR形式的前庭康复训练治疗对BPPV复位后仍有残余症状的患者均有效果。2.基于VR形式的前庭康复训练在提高有残余症状的BPPV患者生活质量方面具有更好的效果。3.基于VR形式的前庭康复训练在改善具有残余症状的BPPV患者的心理状况、焦虑、抑郁情况方面具有显著的优势,值得临床推广应用。

关键词： 衰弱   老年人   虚拟现实技术  

摘要： 衰弱是老年人常见的临床综合征，可造成老年人出现严重的不良健康结局。但衰弱是一个可逆的过程，通过干预手段可使衰弱缓解或逆转。近年来，虚拟现实（VR）技术在衰弱领域的应用越来越广泛。本文主要综述我国老年人衰弱现状、老年人衰弱常用评估工具、国内外VR技术在老年人衰弱评估和干预中的应用，以期为今后虚拟现实技术在我国老年人衰弱中应用提供依据。

关键词： 虚拟现实技术   青少年礼仪教育   VR教育应用   虚拟场景优化  

摘要： 虚拟现实技术的突破和线上教育的普及,催生了越来越多虚拟现实教育产品,不仅打破了传统教育的时空局限性,使得虚拟现实技术在文化和教育领域大放光彩。然而,当前的虚拟现实应用侧重于培训教学和交互展示,更注重科学知识的学习和文化科普,导致文化和教育相分割。由于近代历史的巨变和网络社会的飞速发展,我国青少年礼仪文化教育出现长期缺失的情况,传统的礼仪文化教育模式也受到了青少年的冷眼,很多优秀的礼仪文化内核逐渐消失在大众视野。针对以上问题,文章以虚拟现实技术在青少年礼仪教育中的研究与应用为主要方向,首先通过文献研究,分析了当前青少年礼仪教育存在的问题,并根据相关概念和理论剖析,探索虚拟现实技术应用在青少年礼仪教育的可能性。之后以成人礼为例,对虚拟场景的构建进行需求分析分析、内容策划和功能设计,为后续的应用实践提供依据。接着改进QEM网格简化算法,实现复杂场景的优化,降低系统消耗。最后对实践作品“VR成人礼教育应用”的详细制作进行解析,将理论基础与实践应用相结合。文章提出了基于成人仪式的礼仪教育虚拟场景的开发方案,为其它VR教育内容开发者提供了一定的参考。为了降低系统消耗,提出了结合边分割的改进QEM网格简化算法,通过简化复杂三维网格模型实现虚拟场景优化。最后开发出基于虚幻引擎的“VR成人礼教育应用”来验证VR技术应用在青少年礼仪教育的可行性。基于虚拟现实技术的青少年礼仪教育研究能够弥补传统礼仪教育教学的不足,充分发挥VR技术在文化教育上的优势,为青少年礼仪教育模式提供新的借鉴。

关键词： 虚拟现实技术   高中地理   地理教学   案例研究  

摘要： 随着教育信息化时代的到来,虚拟现实技术在教育领域的应用研究正在不断增多。然而,虚拟现实技术与地理教学的融合研究尚处于起步阶段,2017版高中地理课程标准提出“深化信息技术应用”的建议,并建议教师在教学过程中要注重运用虚拟现实技术(VR)、增强现实技术(AR),这为地理教学中使用虚拟现实技术提供了实施建议;同时,高中地理学科涉及大量学生未曾到访、不曾目睹的地理区域和景观,这些区域和景观远离学生生活,学生无法身临其境,为此,传统多媒体教学通过图片、视频等方式呈现这些地理景观和区域,但是这些媒体通过平面呈现难以将地理事物的整体特征完全表达,更不能为学生带来身临其境的感受;2020年新冠疫情爆发以来,地理野外考察、研学旅行等实践活动更是受到了较大限制。为了践行新课标中“深化信息技术应用”的建议,弥补传统地理教学中存在的问题及疫情背景下难以开展地理实践活动的现状,探讨虚拟现实技术与地理教学的融合势在必行。本文将虚拟现实技术与地理教学深度融合,充分发挥虚拟现实技术的优势,对虚拟现实技术与地理教学的融合做了如下研究:(1)在参考了大量相关文献的基础上,厘清了虚拟现实技术的相关概念、掌握了相关教育教学理论,从虚拟现实技术目前的发展情况和地理教学的特点出发,分析了高中地理教学中运用虚拟现实技术的可行性,并梳理出高中地理教材中适用虚拟现实技术的相关知识。(2)分析了虚拟景观的素材来源,研究了虚拟现实技术与地理教学的融合途径,并选择湘教版高中地理必修第一册第二章第三节《喀斯特地貌》作为教学案例,将喀斯特地貌的相关知识与虚拟现实技术充分融合,通过实地拍摄素材、全景拼接、内容融合、加工处理,最终输出万峰林喀斯特地貌三维虚拟景观场景。(3)设计《喀斯特地貌》一节的教学过程,以贵阳市某中学高一(1)班和高一(2)班为实验对象,通过设置对照班和实验班,将制作的三维景观运用到实验班中,教学实验结束后用测试卷在对照班和实验班检测学生对《喀斯特地貌》一节相关知识的掌握情况,并分析两个班级测试结果;通过问卷调查的方式获取了实验班学生对虚拟现实技术运到地理教学中的体验感,从而得出真实、客观和科学的研究结果。研究结果如下:问卷分析结果显示,学生对地理课堂中运用虚拟现实技术的接受程度较高,并希望在以后的教学中增加虚拟教学频率;结合实验班和对照班在平均分得分、及格率和成绩分布区间方面的分析,得出虚拟现实技术辅助教学利于学生掌握《喀斯特地貌》的相关知识;对比对照班和实验班在核心素养各维度的得分情况,得出虚拟现实技术在地理教学中的运用有助于学生地理核心素养的培养。

关键词： 虚拟现实技术   文化融合   数字博物馆  

摘要： 在信息社会的新一轮变革中，虚拟现实技术不断深入发展并日益与文化生活紧密融合。基于数字博物馆的研究视角，虚拟技术作为信息的物质载体与传播媒介，对当代文化传媒的转型升级提供了基本动力。本文阐述了数字博物馆中采用虚拟现实技术的优势特点并强调其意义所在，同时指出了当前博物馆建设的不足，进而提出虚拟技术在数字博物馆的具体应用，为博物馆的发展提呈可行建议，以促进传统文化的发掘与红色革命文化的弘扬。

关键词： 虚拟现实技术   环境艺术设计   应用  

摘要： 在当代的环境艺术设计中，人们对于环境的参与感产生了更高的要求，而以沉浸式交互体验为特点的虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用，不但丰富了设计的创意思路，同时能够让参与者身临其境地获得视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等多种感知，拥有良好的互动体验感。基于此，本文从虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用为出发点，多角度分析技术的应用优势和应用策略，以供参考。

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。