视触觉交互的纹理力触觉感知实验研究及应用

发布时间：2023-09-16 08:49

　　随着现代虚拟现实技术的不断发展,人体不同感知通道的感知规律被不断挖掘应用。利用视触觉交互作用的感知规律,通过改变虚拟交互环境下的视觉信息,在不要求提高硬件设备精度情况下增强纹理再现效果,可达到改善受试者主观感知结果的目的。本文以纹理表面粗糙度在视觉和触觉通道下的感知辨识能力作为研究对象,利用心理物理学研究中的信号检测理论(SDT)方法,分别进行了单触觉通道、单视觉通道以及视触觉交互模式下人对纹理粗糙度的辨别力测量实验,研究不同感知模式下的纹理客观属性(纹理空间周期、纹理高度、纹理颗颗粒大小)与纹理粗糙度辨识力之间的感知规律,并利用ANOVA方差分析纹理客观属性对主观感知结果的影响显著性,多维尺度方法(MDS)分析客观属性之间的交互作用。结合视触觉交互模式下的感知实验结果,本文以纹理客观属性为输入,信号检测理论中的辨别力指标作为输出,建立粗糙度分辨能力的感知模型,并设计实验验证模型对感知结果预测的有效性。以虚拟地形图为应用实例,搭建视触觉交互系统,根据BP神经网络指导视触觉虚拟地形图的视觉信息调整,设计验证实验与前人研究感知模型进行对比,验证BP神经网络模型对提高粗糙度感知辨别能力的有效...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 基于视触觉交互感知规律的增强方法研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视触觉交互作用感知特性研究现状
        1.2.2 感知特性应用的研究现状
    1.3 论文内容与结构安排
第二章 纹理客观属性对粗糙度感知差异性影响的预实验研究
    2.1 引言
    2.2 纹理样本选取
    2.3 纹理空间周期对纹理粗糙度感知差异性影响实验
        2.3.1 实验对象
        2.3.2 实验方法
        2.3.3 实验过程
        2.3.4 基于Weber定理的实验数据分析方法
        2.3.5 实验结果及分析
    2.4 纹理高度对纹理粗糙度感知差异性影响实验
        2.4.1 实验对象
        2.4.2 实验方法
        2.4.3 实验结果及分析
    2.5 纹理颗粒大小对纹理粗糙度感知差异性影响实验
        2.5.1 实验对象
        2.5.2 实验方法
        2.5.3 实验结果及分析
    2.6 结论
第三章 视触觉单通道感知模式的纹理粗糙度辨别实验研究
    3.1 引言
    3.2 信号检测理论方法介绍
    3.3 实验设计
    3.4 视觉单通道下纹理客观属性对粗糙度辨别影响的实验探究
        3.4.1 实验对象
        3.4.2 实验方法及过程
        3.4.3 实验结果
    3.5 触觉单通道下纹理客观属性对粗糙度辨别影响的实验探究
        3.5.1 实验对象
        3.5.2 实验方法及过程
        3.5.3 实验结果
    3.6 视触觉单通道纹理粗糙度辨别结果分析
        3.6.1 多维尺度分析介绍
        3.6.2 视触觉单通道下纹理客观属性交互作用分析
    3.7 结论
第四章 视触觉双通道感知模式的纹理粗糙度辨别实验研究
    4.1 引言
    4.2 视触觉双通道下的纹理粗糙度辨别实验
        4.2.1 实验对象
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 实验方法及过程
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 感知结果显著性分析
        4.3.2 纹理客观因素在不同感知通道下影响主观感知的耦合性分析
        4.3.3 视触觉双通道感知结果与单通道感知结果比对
    4.4 视触觉双通道感知下的特征提取
        4.4.1 因子分析方法介绍
        4.4.2 视触觉交互感知的特征提取
    4.5 结论
第五章 纹理粗糙度感知辨别力建模以及再现效果增强应用研究
    5.1 引言
    5.2 建模方法
        5.2.1 线性回归
        5.2.2 指数型拟合
        5.2.3 神经网络算法
    5.3 视触觉交互通道下的粗糙度感知辨别力模型建立结果
    5.4 实验验证
        5.3.1 纹理样本客观参数水平选取
        5.3.2 验证实验设计
        5.3.3 验证实验结果
    5.5 讨论与分析
    5.6 模型应用实例
        5.6.1 硬件系统
        5.6.2 软件系统
        5.6.3 验证实验及结果
    5.7 结论
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作总结
    6.2 对未来研究的展望
致谢
参考文献
作者在学期间的成果



本文编号：3846697