实验用虚拟现实系统的开发与应用（运动感知研究）

发布时间：2017-12-09 23:30

  本文关键词：实验用虚拟现实系统的开发与应用（运动感知研究）

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【摘要】：大脑的运动感知机制是脑科学领域的一个重要课题,其中,视觉信号和前庭信号是运动感知过程中影响最大的两种感觉信号。在过去,由于研究工具的匮乏以及技术手段的限制,导致刺激的给予无法做到简单可控,不能很好地模拟人在自然环境中接收到的刺激,很多实验无法进行。虚拟现实技术的发展使得刺激给予变得简单可控,其技术特点使被试可以完全沉浸在虚构的场景中,有利于拓展我们的研究范围并获得更好的结果。但是,目前市场上的虚拟现实系统普遍存在一些局限性,比如一般不提供力反馈,从而不能模拟物理的运动刺激(前庭信号);软件接口非常有限,不能满足科研实验中需要高度灵活和高精度的系统控制需求等。本文旨在设计开发出一套实验用虚拟现实系统,来满足运动感知机制研究中的实验需求,并通过简单的心理物理学和脑电实验对该系统的各项功能进行测试。该系统按照功能划分为控制单元、处理单元、刺激单元和数据采集单元。其中,刺激单元分为视觉刺激模块和前庭刺激模块,分别负责输出视觉刺激和前庭刺激(物理的运动刺激),数据采集单元分为眼动追踪模块和脑电记录模块,分别负责实现眼动和脑电数据的采集。控制单元负责实现实验的逻辑,处理单元在接收到控制单元的指令并进行解析后,通过不同的通信方式将具体的执行内容发送给对应的模块。具体的实验逻辑,可以在控制单元中通过一种实时脚本实现,从而达到高度灵活和高精度的系统控制需求。采集的数据将根据实验过程中发生的事件进行标记处理,便于之后的数据分析。在开发完成虚拟现实系统后,通过简单的心理物理学和脑电实验,对系统的各项功能进行测试,并根据发生的问题对系统进行改进。通过实验得到了一些基础结论,为今后进一步的探究做铺垫,以期最后能应用于大脑运动感知机制的研究。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.9;R318

【参考文献】

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本文编号：1272300