本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的自身運(yùn)動認(rèn)知研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在外界環(huán)境中,觀察主體的運(yùn)動狀態(tài)稱為自身運(yùn)動。光流信息由視覺系統(tǒng)分析得出運(yùn)動知覺和自身運(yùn)動的線索,光流信息的輸入是自身運(yùn)動方向判斷的主要依據(jù),進(jìn)而產(chǎn)生與之對應(yīng)的反應(yīng)。這個(gè)過程是人類和動物為了適應(yīng)外界環(huán)境而產(chǎn)生的結(jié)果,對個(gè)體的生活與生存具有極為重要的意義。目前實(shí)驗(yàn)中的視覺刺激多數(shù)是采用佩戴3D眼鏡的方式,存在實(shí)驗(yàn)者不能夠完全融入到實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的問題,在解決這個(gè)問題時(shí)傳統(tǒng)方法都遇到了瓶頸。為了解決上述刺激不真實(shí)的問題,應(yīng)用較為先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)體系應(yīng)運(yùn)而生。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與普通的3D技術(shù)相比有其自身的特點(diǎn),如沉浸性、交互性和想象性等,本文對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了簡要介紹。觀察者在佩戴3D眼鏡進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)時(shí),無法完全融入到實(shí)驗(yàn)場景中,使觀察者容易受到外界環(huán)境的影響,對視覺刺激感知不是十分明顯,致使這種實(shí)驗(yàn)具有對自我運(yùn)動認(rèn)知不夠全面的局限性。與佩戴3D眼鏡相比,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建視覺刺激環(huán)境,并佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器更適用于對自我認(rèn)知的研究。佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器的觀察者能夠具有身臨其境的感覺,完全沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,只關(guān)注于視覺刺激從而避免受到外界信息的干擾,觀察者在不同的條件下受到相同的刺激會產(chǎn)生不同程度的自身運(yùn)動。為了更進(jìn)一步的研究自身運(yùn)動,我們需要對與自身運(yùn)動方向認(rèn)知相關(guān)的腦區(qū)有一個(gè)整體的認(rèn)識,之前的研究表明中顳區(qū)、內(nèi)上顳區(qū)和頂內(nèi)溝腹側(cè)區(qū)與自身運(yùn)動具有非常密切的聯(lián)系,本文對這三個(gè)腦區(qū)進(jìn)行了簡要介紹與總結(jié)。眼動會對自身運(yùn)動方向認(rèn)知產(chǎn)生影響,為了減輕實(shí)驗(yàn)者的視覺疲勞,本文采用頭動來代替眼動。視覺刺激為黑色背景中的白色發(fā)光散點(diǎn),這些散點(diǎn)會由遠(yuǎn)處向靠近實(shí)驗(yàn)者的方向勻速運(yùn)動,即離實(shí)驗(yàn)者的距離越來越近,兩秒鐘后這些散點(diǎn)的運(yùn)動方向變?yōu)榉捶较?即朝著遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)者的方向做勻速運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)者使用Oculus Rift DK1接受視覺刺激,Oculus Rift DK1配備陀螺儀,能夠檢測到實(shí)驗(yàn)者的頭部運(yùn)動,當(dāng)使用者頭部發(fā)生轉(zhuǎn)動時(shí)Oculus Rift DK1中的畫面也會發(fā)生與之對應(yīng)的轉(zhuǎn)動。實(shí)驗(yàn)分為四種模式,分別是頭部轉(zhuǎn)動并開啟陀螺儀,頭部轉(zhuǎn)動并關(guān)閉陀螺儀,頭部保持不動畫面轉(zhuǎn)動并關(guān)閉陀螺儀和頭部與畫面均保持不動并關(guān)閉陀螺儀。使用Balance Board采集實(shí)驗(yàn)者的自身運(yùn)動,Balance Board通過藍(lán)牙與電腦傳輸數(shù)據(jù),MATLAB會根據(jù)Balance Board壓力傳感器的采集到數(shù)據(jù)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)者重心的大致位置,由于實(shí)驗(yàn)者受到的視覺刺激是縱向的,所以我們將對計(jì)算出的y軸數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對實(shí)驗(yàn)者的自身運(yùn)動進(jìn)行評估。最后利用Unity3D、Oculus Rift DK1、Balance Board和MATLAB工具對本文中提出的自身運(yùn)動方向認(rèn)知的猜想進(jìn)行驗(yàn)證,本文使用的視覺刺激對實(shí)驗(yàn)者方向識別與平衡的保持具有一定的影響,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：自身運(yùn)動 光流 虛擬現(xiàn)實(shí) 視覺運(yùn)動
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文章節(jié)分布情況12-14
• 第2章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與自我運(yùn)動認(rèn)知14-21
• 2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介14-15
• 2.2 自我運(yùn)動認(rèn)知15-16
• 2.3 自我運(yùn)動認(rèn)知信息的腦區(qū)16-20
• 2.3.1 中顳區(qū)16-17
• 2.3.2 內(nèi)上顳區(qū)17-18
• 2.3.3 頂內(nèi)溝腹側(cè)區(qū)18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的自身運(yùn)動研究21-32
• 3.1 自身運(yùn)動中的眼動補(bǔ)償21-23
• 3.2 眼動補(bǔ)償可能的神經(jīng)機(jī)制23-24
• 3.3 眼動補(bǔ)償?shù)囊曈X計(jì)算24-26
• 3.4 實(shí)驗(yàn)平臺介紹26-31
• 3.4.1 Unity3D介紹26-27
• 3.4.2 Oculus Rift DK127-29
• 3.4.3 Wii Balance Board介紹29-30
• 3.4.4 MATLAB介紹30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)32-41
• 4.1 概述32
• 4.2 實(shí)驗(yàn)場景設(shè)計(jì)32-34
• 4.3 模擬實(shí)驗(yàn)34-39
• 4.3.1 研究方法34-35
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-39
• 4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 總結(jié)與展望41-43
• 5.1 總結(jié)41
• 5.2 展望41-43
• 參考文獻(xiàn)43-46
• 作者簡介及學(xué)期間所取得的科研成果46-47
• 致謝47

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 曾令菊;基于Virtools的三維虛擬實(shí)驗(yàn)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華中師范大學(xué);2011年

2 倪聃;基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D];浙江師范大學(xué);2009年

3 周志方;基于OpenGL的中學(xué)電學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];廣州大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的自身運(yùn)動認(rèn)知研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：281197