VR环境下虚拟上肢视觉显示对自我中心距离知觉的影响研究
发布时间：2020-09-01 19:21
自我中心距离知觉是指观察者从自身到外界目标物体之间的距离的知觉,是视觉空间知觉的重要组成部分。观察者的距离知觉判断能力对于人机交互过程具有重要作用,而自然环境与虚拟环境存在诸多差异,在虚拟环境下,各种视觉线索均由计算机图像生成,因此有必要深入探讨虚拟现实环境中影响距离判断视觉线索的特殊机制,并将其应用于虚拟现实人机交互界面的设计中。本研究尝试从虚拟肢体对距离知觉影响角度探讨自我中心距离知觉的认知特点。本研究包含三个部分:研究一为虚拟上肢的显示长度对自我中心距离的影响,包括两个实验:实验1考察延长虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响;实验2考察缩短虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响。研究二为虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响,包括三个实验:实验3考察等比例长度虚拟上肢条件下,虚拟上肢的不同视觉线索对自我中心距离知觉的影响;实验4考察延长虚拟上肢条件下,虚拟上肢的不同视觉线索对自我中心距离知觉的影响;实验5考察缩短虚拟上肢条件下,虚拟上肢的不同视觉线索对自我中心距离知觉的影响。研究三为虚拟上肢的特定行为对自我中心距离知觉的影响,本研究中特定行为是指控制虚拟上肢使用虚拟手触摸目标物体的行为,包括三个实验:实验6考察等比例长度虚拟上肢条件下,虚拟上肢有无特定行为对于自我中心距离知觉的影响;实验7考察延长虚拟上肢条件下,虚拟上肢有无特定行为对于自我中心距离知觉的影响;实验8考察缩短虚拟上肢条件下,虚拟上肢有无特定行为对于自我中心距离知觉的影响。本研究得出以下主要结论:(1)延长虚拟上肢,在虚拟上肢活动范围内的距离估计值显著减小,缩短虚拟上肢,在虚拟上肢活动范围内的距离估计值显著变大,无论延长还是缩短虚拟上肢,对虚拟上肢活动范围外的距离估计没有影响。(2)等比例和延长虚拟上肢,在上肢活动范围内,不完整抽象虚拟上肢条件下的距离估计值大于形象的虚拟上肢条件下的距离估计,在上肢活动范围外,虚拟上肢的视觉线索对距离知觉没有影响。缩短虚拟上肢,在上肢的活动范围内外,上肢的视觉线索对距离知觉都没有影响。(3)无论等比例、延长和缩短虚拟上肢条件下,在上肢活动范围外,有无特定行为对距离知觉没有显著影响。而在上肢活动范围内,只有延长虚拟上肢条件下,有特定行为时距离估计值小于无特定行为时距离估计值。(4)延长虚拟上肢,自我中心距离知觉与上肢的视觉线索和特定行为有关。(5)缩短虚拟上肢,自我中心距离知觉与上肢的视觉线索和特定行为无关。本研究结果可以为包括航天、航空、驾驶等领域涉及距离知觉判断或深度知觉的操作任务(包括自然或虚拟环境下)中如何减少由于个体行为能力或肢体线索因素造成的知觉偏差提供科学依据。从而可以提升操作人员深度知觉判断能力,以及安全完成操作任务的可靠性。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：B842.2
【部分图文】：
间范围的距离知觉等多个因素出发，系统开展虚拟环境下个体肢体视觉显示对距离判断知觉的影响。2.3 研究思路本研究包括三个部分，研究一探讨虚拟上肢的长度是否对自我中心距离知觉产生影响，实验 1 考察延长虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响；实验 2 考察缩短虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响。研究二探讨虚拟上肢的肢体视觉线索对自我中心距离知觉的影响，实验 3 考察在等比例虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响；实验 4 考察在延长虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响；实验 5 考察在缩短虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响。研究三探讨虚拟上肢的特定行为对于自我中心距离知觉的影响，实验 6 考察在等比例虚拟上肢条件下，虚拟上肢的特定行为对自我中心距离知觉的影响；实验 7 考察在延长虚拟条件下，虚拟上肢的特定行为对自我中心距离知觉的影响。研究内容如下：
图 3.1 虚拟房间布局（左）和虚拟场景（右）实验材料包括训练材料、练习材料和正式实验材料。训练材料是指训练阶段所使用的材料，具体为距离被试不同距离的红面的圆柱体目标物体，目标物体与被试的距离分别为 30cm、45cm、 和 90cm，目标物体分布在真实上肢活动范围内外，同时在目标物体离数值（图 3.2 左）。在虚拟环境中显示被试的虚拟上肢，被试通过制虚拟上肢的位置、方向和旋转。长度为 60cm 的虚拟上肢（被试真的 1 倍）的手部与被试真实的手位置相同，长度为 78cm 的虚拟上肢上肢长度的 1.3 倍）的手部位于真实的手沿上肢前臂向外 18cm（被长度的 0.3 倍）的位置。
图 3.1 虚拟房间布局（左）和虚拟场景（右）实验材料包括训练材料、练习材料和正式实验材料。训练材料是指训练阶段所使用的材料，具体为距离被试不同距离的红色垂地面的圆柱体目标物体，目标物体与被试的距离分别为 30cm、45cm、60cm5cm 和 90cm，目标物体分布在真实上肢活动范围内外，同时在目标物体左侧距离数值（图 3.2 左）。在虚拟环境中显示被试的虚拟上肢，被试通过移动控制虚拟上肢的位置、方向和旋转。长度为 60cm 的虚拟上肢（被试真实上度的 1 倍）的手部与被试真实的手位置相同，长度为 78cm 的虚拟上肢（被实上肢长度的 1.3 倍）的手部位于真实的手沿上肢前臂向外 18cm（被试真肢长度的 0.3 倍）的位置。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：B842.2
【部分图文】：
间范围的距离知觉等多个因素出发，系统开展虚拟环境下个体肢体视觉显示对距离判断知觉的影响。2.3 研究思路本研究包括三个部分，研究一探讨虚拟上肢的长度是否对自我中心距离知觉产生影响，实验 1 考察延长虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响；实验 2 考察缩短虚拟上肢对自我中心距离知觉的影响。研究二探讨虚拟上肢的肢体视觉线索对自我中心距离知觉的影响，实验 3 考察在等比例虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响；实验 4 考察在延长虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响；实验 5 考察在缩短虚拟上肢条件下，虚拟上肢的视觉线索对自我中心距离知觉的影响。研究三探讨虚拟上肢的特定行为对于自我中心距离知觉的影响，实验 6 考察在等比例虚拟上肢条件下，虚拟上肢的特定行为对自我中心距离知觉的影响；实验 7 考察在延长虚拟条件下，虚拟上肢的特定行为对自我中心距离知觉的影响。研究内容如下：
图 3.1 虚拟房间布局（左）和虚拟场景（右）实验材料包括训练材料、练习材料和正式实验材料。训练材料是指训练阶段所使用的材料，具体为距离被试不同距离的红面的圆柱体目标物体，目标物体与被试的距离分别为 30cm、45cm、 和 90cm，目标物体分布在真实上肢活动范围内外，同时在目标物体离数值（图 3.2 左）。在虚拟环境中显示被试的虚拟上肢，被试通过制虚拟上肢的位置、方向和旋转。长度为 60cm 的虚拟上肢（被试真的 1 倍）的手部与被试真实的手位置相同，长度为 78cm 的虚拟上肢上肢长度的 1.3 倍）的手部位于真实的手沿上肢前臂向外 18cm（被长度的 0.3 倍）的位置。
图 3.1 虚拟房间布局（左）和虚拟场景（右）实验材料包括训练材料、练习材料和正式实验材料。训练材料是指训练阶段所使用的材料，具体为距离被试不同距离的红色垂地面的圆柱体目标物体，目标物体与被试的距离分别为 30cm、45cm、60cm5cm 和 90cm，目标物体分布在真实上肢活动范围内外，同时在目标物体左侧距离数值（图 3.2 左）。在虚拟环境中显示被试的虚拟上肢，被试通过移动控制虚拟上肢的位置、方向和旋转。长度为 60cm 的虚拟上肢（被试真实上度的 1 倍）的手部与被试真实的手位置相同，长度为 78cm 的虚拟上肢（被实上肢长度的 1.3 倍）的手部位于真实的手沿上肢前臂向外 18cm（被试真肢长度的 0.3 倍）的位置。
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘军;;旅游距离知觉对近似资源旅游目的地的影响研究[J];乐山师范学院学报;2007年02期
2 王培诚;穆小丹;康连;;对运动员距离知觉判断的初步研究[J];云南师范大学学报(自然科学版);1987年04期
3 康国祥;方守恩;;夜间不同车速下驾驶员动态距离知觉的研究[J];交通标准化;2009年07期
4 荆其姞 ,彭瑞祥 ,林仲贤 ,方芸秋;身体倾斜与倒置时的距离知觉[J];心理学报;1964年04期
5 王光;张秀萍;;对运动员运动中感知觉准确率的研究[J];哈尔滨体育学院学报;2009年05期
6 崔运坤;张英波;;视觉-距离知觉信息整合对跳远起跳踏板技能习得的影响[J];北京体育大学学报;2018年03期
7 方芸秋;
本文编号：2810156
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/xinlixingwei/2810156.html
