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应用于虚拟现实人机交互系统的手势检测与跟踪研究(英文) 被引量:5
1
作者 康丽军 高茜 《机床与液压》 北大核心 2018年第18期169-173,192,共6页
随着虚拟现实技术的应用范围不断扩大,人机交互系统的重要性日益突出。在人机交互系统中较为关键的指标就是手势检测与跟踪的准确度。因此,提出了一种适用于虚拟现实人机交互系统的手势检测与跟踪算法。首先采用基于手势轮廓模型的检测... 随着虚拟现实技术的应用范围不断扩大,人机交互系统的重要性日益突出。在人机交互系统中较为关键的指标就是手势检测与跟踪的准确度。因此,提出了一种适用于虚拟现实人机交互系统的手势检测与跟踪算法。首先采用基于手势轮廓模型的检测算法来实现手势检测,有效提高了手势检测的鲁棒性。然后采用状态空间概率预测来实现手势跟踪。此外,采用了训练后的贝叶斯分类器对待检测手势图像进行分类。实验结果显示相比传统算法,提出的算法具有较高的实时性、准确性和鲁棒性,能够有效识别运动手势,满足了人机交互的要求。 展开更多
关键词 虚拟现实 人机交互 手势识别 手势跟踪 鲁棒性
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基于VR技术的虚拟印刷机拆装交互系统研究
2
作者 张侃 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第4期247-256,共10页
为提升印刷机拆装从业人员的专业技能,解决传统实训中因设备限制与高成本等问题而难以满足培训需求的现状,本研究基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术构建了虚拟印刷机拆装交互系统。首先,利用SolidWorks进行了印刷机三维建模与渲染;... 为提升印刷机拆装从业人员的专业技能,解决传统实训中因设备限制与高成本等问题而难以满足培训需求的现状,本研究基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术构建了虚拟印刷机拆装交互系统。首先,利用SolidWorks进行了印刷机三维建模与渲染;然后,通过EON Studio软件完成了仿真与运动规划;最后,结合数据手套与位置跟踪实现人机交互。实验结果表明,学员对研究系统的易用性评分为93.8分,交互性评分为95.2分。在印刷机的拆装测试中,采用本研究系统进行拆装实践的学员成绩较采用其他系统培训的学员成绩高35.3%。该交互系统可以提供高效的操作训练,有利于提升印刷机操作人员的拆装专业水平。 展开更多
关键词 虚拟现实 仿真 印刷机 交互系统
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应用虚拟现实技术的人机交互仿真系统开发 被引量:25
3
作者 曹文钢 王锐 +2 位作者 张红旗 陈帝江 彭五四 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期145-149,共5页
针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足,综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后,系统能通过实时采集人... 针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足,综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后,系统能通过实时采集人机交互过程中的相关操作数据,测量人机交互绩效,继而评价设计质量。实例应用证明了系统的可行性。 展开更多
关键词 计算机应用 虚拟现实技术 人机交互仿真系统 软硬件集成
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基于数字孪生下数控机床虚拟交互系统的设计
4
作者 伍青春 《农机使用与维修》 2025年第7期124-126,共3页
随着我国制造业智能化转型的加速,数控机床及其组合式生产线作为高端装备制造的核心,其研发、运维及人机交互效率面临进一步发展的技术瓶颈。为解决传统生产中成本高、周期长,设备运行状态难监测、故障诊断能力不足等问题,通过构建基于... 随着我国制造业智能化转型的加速,数控机床及其组合式生产线作为高端装备制造的核心,其研发、运维及人机交互效率面临进一步发展的技术瓶颈。为解决传统生产中成本高、周期长,设备运行状态难监测、故障诊断能力不足等问题,通过构建基于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人机交互(HMI)及物联网(IoT)等技术相融合数控机床的数字孪生模型,在物理设备与虚拟环境的实时同步与交互中改善加工制造全流程。该文侧重探索数字孪生下数控机床虚拟交互系统的开发思路,为制造业智能化发展提供更好技术支撑。 展开更多
关键词 数字孪生 数控机床 虚拟交互系统 仿真技术 人机协同
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虚拟现实系统中的人机交互技术 被引量:6
5
作者 吴国良 马登武 《电光与控制》 2001年第3期39-42,共4页
采用虚拟现实 ( VR)技术 ,对视觉通道、听觉通道、触觉与力反馈、用户的输入、语音识别与合成等人机交互技术进行了研究。
关键词 虚拟现实 人机交互 三维 概念模型 视觉通道 听觉通道 触觉 力反馈
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虚拟现实训练系统中基于手势的人机交互 被引量:12
6
作者 徐德友 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期386-389,共4页
给出了虚拟手建模和数据手套校正的方法和步骤。通过数据手套与位置跟踪设备的结合使用,得到现实世界中手的姿势以及位置,并以此驱动虚拟世界中的虚拟手进行交互操作。运用神经网络和逻辑组合的方法分别对定义的静态手势和动态命令进行... 给出了虚拟手建模和数据手套校正的方法和步骤。通过数据手套与位置跟踪设备的结合使用,得到现实世界中手的姿势以及位置,并以此驱动虚拟世界中的虚拟手进行交互操作。运用神经网络和逻辑组合的方法分别对定义的静态手势和动态命令进行识别,形成相应的操作命令。为验证所提方法的有效性和实用性,将基于手势的人机交互技术应用于某型自行火炮的虚拟驾驶训练中,受训者可以像在真实世界中一样操纵虚拟训练环境中的虚拟物体和部件,取得了满意的训练效果。 展开更多
关键词 虚拟现实 人机交互 手势识别 神经网络
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复杂产品虚拟装配系统的人机交互技术 被引量:14
7
作者 赵罡 王超 +1 位作者 侯文君 金钺 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期137-141,共5页
介绍了一种基于双机同步的desktop虚拟现实设备的复杂产品虚拟装配仿真系统,对系统的人机交互技术进行了深入研究,提出了一种基于SOP(Structure of Parts)数据结构的属性类驱动算法的产品信息管理技术以及模型转心匹配法,阐述了一种适... 介绍了一种基于双机同步的desktop虚拟现实设备的复杂产品虚拟装配仿真系统,对系统的人机交互技术进行了深入研究,提出了一种基于SOP(Structure of Parts)数据结构的属性类驱动算法的产品信息管理技术以及模型转心匹配法,阐述了一种适用于多部件多场景的、快速的基于扫描线技术的直接操纵交互算法原理,通过系统的实现验证了算法的实用性与效率,有效地提高了系统性能与扩展性. 展开更多
关键词 装配 虚拟现实 人机交互 拾取
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沉浸式虚拟现实多模态交互模型研究 被引量:7
8
作者 易心武 薛锦云 +2 位作者 游珍 李志辉 周智鹏 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期52-58,共7页
随着虚拟现实技术的发展,鼠标和键盘等传统输入模态已经难以满足沉浸式虚拟现实交互需求,如何使用自然交互方式来满足沉浸式交互任务日益成为研究热点.为了实现自然高效的人机交互,该文首先分析各种单模态交互方式的优缺点,并基于神经... 随着虚拟现实技术的发展,鼠标和键盘等传统输入模态已经难以满足沉浸式虚拟现实交互需求,如何使用自然交互方式来满足沉浸式交互任务日益成为研究热点.为了实现自然高效的人机交互,该文首先分析各种单模态交互方式的优缺点,并基于神经科学和运动学的角度划分视线转移;其次,结合头动的稳定性与眼动的高效性以及头眼协调特征设计了一个头眼协调交互模型,通过多模态相互作用减少Midas误触和识别用户意图;最后,针对虚拟现实的目标选择任务进行模态对比实验.实验结果表明:与传统交互模态相比,该交互模型具有更高的精度、更快的时间效率和更高的自然度. 展开更多
关键词 虚拟现实 人机交互 多模态融合 头眼协调
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虚拟操作训练系统中的人机交互技术研究 被引量:9
9
作者 刘鹏远 李瑞华 张锡恩 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1141-1144,共4页
首先概要介绍了人机交互技术发展状况,接着针对某型武器系统虚拟训练系统给出了过程仿真模型,阐述了人机交互系统在过程仿真模型中的作用,在此基础上,重点介绍了依托位置跟踪器和数据手套等虚拟外设实现对虚拟实体进行直接操纵的过程和... 首先概要介绍了人机交互技术发展状况,接着针对某型武器系统虚拟训练系统给出了过程仿真模型,阐述了人机交互系统在过程仿真模型中的作用,在此基础上,重点介绍了依托位置跟踪器和数据手套等虚拟外设实现对虚拟实体进行直接操纵的过程和具体方法,最终实现了采用直接操纵交互技术的某型武器系统虚拟操作训练系统。 展开更多
关键词 虚拟现实 操作训练 人机交互 位置跟踪器
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虚拟装配系统人机交互技术 被引量:4
10
作者 王守尊 刘桂峰 曹汉卿 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期86-90,共5页
人机交互是虚拟装配研究中的重要环节,为了提高虚拟装配系统的交互性,结合对虚拟装配系统人机交互性能的需求分析,研究了基于Vega的人机交互技术实现方法。首先,介绍了虚拟装配系统的建模方案,然后讨论了软件系统设计框架及在MFC开发中... 人机交互是虚拟装配研究中的重要环节,为了提高虚拟装配系统的交互性,结合对虚拟装配系统人机交互性能的需求分析,研究了基于Vega的人机交互技术实现方法。首先,介绍了虚拟装配系统的建模方案,然后讨论了软件系统设计框架及在MFC开发中对应的C++类,并以鼠标控制浏览场景为例给出了对象拾取和运动控制的编程方法,最后应用Vega结合MFC编写了一个可通用的虚拟装配系统。借助该系统只要任意输入一个.flt格式的装配体的造型文件,就可实现在虚拟场景中的漫游和装备三维对象模型的动态控制,通过对虚拟装备装配和工艺过程反复多角度的观察,可以使虚拟维修与示教达到理想的效果。 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 人机交互 VEGA
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虚拟现实技术及其在分布交互式仿真系统中的应用 被引量:14
11
作者 顾浩 刘光勇 朱士龙 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2000年第3期197-200,共4页
介绍了虚拟实现系统的分类特点及其对相关技术的要求 ,详细描述了基于SGIOCTANE工作站的VR开发环境 ,给出了VR在舰船作战系统分布交互式仿真中的应用实例。
关键词 虚拟现实 分布式交互式仿真系统 海上作战
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用于虚拟现实系统的眼动交互技术综述 被引量:13
12
作者 侯守明 贾超兰 张明敏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第11期3534-3543,共10页
眼动人机交互利用眼动特点可以增强用户的沉浸感和提高舒适度,在虚拟现实(VR)系统中融入眼动交互技术对VR系统的普及起到至关重要的作用,已成为近年来的研究热点。对VR眼动交互技术的原理和类别进行阐述,分析了将VR系统与眼动交互技术... 眼动人机交互利用眼动特点可以增强用户的沉浸感和提高舒适度,在虚拟现实(VR)系统中融入眼动交互技术对VR系统的普及起到至关重要的作用,已成为近年来的研究热点。对VR眼动交互技术的原理和类别进行阐述,分析了将VR系统与眼动交互技术结合的优势,归纳了目前市面上主流VR头显设备及典型的应用场景。在对有关VR眼动追踪相关实验分析的基础上,总结了VR眼动的研究热点问题,包括微型化设备、屈光度矫正、优质内容的匮乏、晕屏与眼球图像失真、定位精度、近眼显示系统,并针对相关的热点问题展望相应的解决方案。 展开更多
关键词 计算机视觉 虚拟现实系统 眼动跟踪 人机交互
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面向虚拟现实人机协作焊接系统的运动控制策略 被引量:4
13
作者 肖珺 温涛 +1 位作者 陈树君 李锐 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期13-20,I0001,I0002,共10页
以发挥人的优势为目标,设计虚拟现实人机协作焊接系统的运动控制策略并研究其针对焊接任务的可靠性.远程协作焊接过程可以将空间六自由度控制器的输入信号转换为目标焊枪的位姿变化、速度变化或加速度变化.面向焊接的任务性质,设计静态... 以发挥人的优势为目标,设计虚拟现实人机协作焊接系统的运动控制策略并研究其针对焊接任务的可靠性.远程协作焊接过程可以将空间六自由度控制器的输入信号转换为目标焊枪的位姿变化、速度变化或加速度变化.面向焊接的任务性质,设计静态位姿型、动态位姿型、速度型、加速度型四种控制策略.在虚拟现实环境下开发用于检验运动控制策略可靠性的焊接跟随试验测试分析系统,研究遥控焊枪跟随物体沿直线轨迹、曲线轨迹、空间曲线轨迹运动时,四种运动策略的跟踪精度.结果表明,动态位姿型控制策略是应用于虚拟现实人机协作焊接系统中总体表现最稳定、适应性最强的运动控制策略. 展开更多
关键词 人机协作焊接系统 遥控焊接 虚拟现实 控制策略
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基于Web的虚拟现实漫游系统中的交互技术 被引量:10
14
作者 冯开平 左宗义 《工程图学学报》 CSCD 2001年第3期79-83,共5页
在研究了基于Web的虚拟现实漫游系统的应用前景的基础上,利用VRML的网络 特性以及内置接口语言Java和Javascript,对系统中的视点绑定、视点动画、信息交互等关 键技术进行了详细地阐述。并给出了相应的VRML程序。
关键词 虚拟现实 建模语言 实时交互动画 信息交互 WEB 漫游系统 视点绑定
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车辆人机交互设计虚拟评价系统构建与应用 被引量:6
15
作者 孙远波 董一辰 +4 位作者 高若琳 孙博文 闫海伟 李歌 任光祺 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第2期17-22,共6页
目的利用虚拟现实技术对车辆人机交互设计方案进行评价,以提高交互设计过程中的迭代效率并减少资金的投入。方法以真人与虚拟车辆交互设计方案进行交互,同时用测试设备采集人的视频、音频、眼动轨迹、皮肤电、脑电、脑红外等数据和信息... 目的利用虚拟现实技术对车辆人机交互设计方案进行评价,以提高交互设计过程中的迭代效率并减少资金的投入。方法以真人与虚拟车辆交互设计方案进行交互,同时用测试设备采集人的视频、音频、眼动轨迹、皮肤电、脑电、脑红外等数据和信息,并进行数据分析和设计方案评价。结论基于虚拟现实技术对车辆人机交互方案进行设计过程前期的评价是必要的和可行的,虚拟评价系统会随着虚拟现实和人机交互技术的发展逐步完善。 展开更多
关键词 车辆人机交互 评价系统 虚拟现实
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Quest3D虚拟人机交互系统中5DT数据手套的应用 被引量:9
16
作者 罗迎 《科学技术与工程》 2011年第4期855-859,共5页
在基于虚拟现实的遥操作系统的开发中,在客户端的人机交互系统中,数据手套可以同时做为输入输出通道,能够充分发挥手在交互过程中的自然性,向虚实无缝结合跨进一大步。介绍了数据手套在虚拟环境中进行交互的过程。在基于虚拟现实的遥操... 在基于虚拟现实的遥操作系统的开发中,在客户端的人机交互系统中,数据手套可以同时做为输入输出通道,能够充分发挥手在交互过程中的自然性,向虚实无缝结合跨进一大步。介绍了数据手套在虚拟环境中进行交互的过程。在基于虚拟现实的遥操作原型系统中实现了基于5DTData Glove 16-W的人机交互操作,并对数据手套校准,手势的匹配输入进行了研究,设计了在Quest3D场景中用数据手套进行漫游的程序,利用Quest3D SDK编制了数据手套与虚拟环境交互的接口程序。上述方法对于各种基于数据手套的虚拟人机交互应用程序的设计将具有一定的启发作用。 展开更多
关键词 虚拟现实 人机交互 数据手套 QUEST3D SDK 手势输入
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基于虚拟现实的灭火器使用训练系统设计与实现 被引量:3
17
作者 覃业畅 田阳 +1 位作者 黄金河 覃浩钊 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期139-143,共5页
由于安全风险和训练成本的限制,传统的教学方法难以为学生提供全面的消防安全知识和器械操作经验,使得学生无法高效、快速地掌握灭火器等消防器材的使用技能。而利用虚拟现实技术可以安全高效地让学生重复进行虚拟仿真训练,有助于解决... 由于安全风险和训练成本的限制,传统的教学方法难以为学生提供全面的消防安全知识和器械操作经验,使得学生无法高效、快速地掌握灭火器等消防器材的使用技能。而利用虚拟现实技术可以安全高效地让学生重复进行虚拟仿真训练,有助于解决上述问题。基于此,设计一种基于虚拟现实的灭火器使用训练系统。使用虚拟现实技术将知识讲解和实操演练相结合,搭建了虚拟实验室火灾场景;利用三维引擎设计了交互系统,并模拟了干粉灭火器的使用操作流程。此外,通过将具身认知理论和手势追踪技术进行融合,灭火器使用训练系统实现了无需外部设备的交互方式和创新引导方法。评价结果表明,所设计系统能够激发学生的学习兴趣,有效帮助学生掌握灭火器的操作技能和消防安全知识。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 灭火器使用 火灾场景 交互系统 沉浸式学习 仿真训练
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面向虚拟场景交互任务的分阶段视线预测方法
18
作者 李国安 刘俊辰 汪淼 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第2期207-215,共9页
视线预测方法是指通过用户的各类信息预测用户当前注视方向的一种算法模型,现有的在虚拟场景中进行视线预测的方法通常使用泛化的模型,在各类具体交互任务上仍有较大的提升空间.所提方法的交互任务设置为在虚拟场景中走动寻找—接近—... 视线预测方法是指通过用户的各类信息预测用户当前注视方向的一种算法模型,现有的在虚拟场景中进行视线预测的方法通常使用泛化的模型,在各类具体交互任务上仍有较大的提升空间.所提方法的交互任务设置为在虚拟场景中走动寻找—接近—触碰物体,首先构建了该任务场景的第1个数据集,包含21名用户在3个交互场景下各进行5次交互任务过程中记录的注视点、物体、头盔和手柄4类参数序列和录制视频;进一步将用户完成交互任务的过程分为3个阶段,即寻找目标物体—锁定目标物体—接近目标物体;然后逐阶段进行相关性分析,选择与视线相关度最高的参数集输入网络进行训练.所提方法在自行构建的数据集上进行验证,与当前主流算法的3.31°的预测误差相比,所提方法达到了2.60°的预测误差,预测误差减小21.45%,提升了该任务场景下的预测精度. 展开更多
关键词 虚拟现实 视线预测 深度学习 人机交互
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基于情绪捕捉实现艺术再创造的虚拟现实体验
19
作者 张雨菲 丁玎 李竹颖 《图学学报》 北大核心 2025年第4期775-782,共8页
随着虚拟现实(VR)产业的蓬勃发展和国民审美需求的提升,艺术作品的展现形式成为VR应用中一个重要的研究课题。基于VR技术的沉浸式艺术因其能为观众提供视觉、听觉等多感官、全方位的体验受到了广泛的喜爱。针对现阶段已有应用存在体验... 随着虚拟现实(VR)产业的蓬勃发展和国民审美需求的提升,艺术作品的展现形式成为VR应用中一个重要的研究课题。基于VR技术的沉浸式艺术因其能为观众提供视觉、听觉等多感官、全方位的体验受到了广泛的喜爱。针对现阶段已有应用存在体验单一、与环境交互有限以及沉浸感不足等问题,设计并开发了VR环境下基于情绪捕捉的艺术再生成体验系统,利用面部识别等技术来捕捉情绪,实现人与艺术作品的互动。体验者通过与作品的交互将其感受反馈给艺术作品,使作品体验变得丰富有趣并富有个性化,并进一步调节体验者的情绪。此外,用户验证实验采用问卷调查的方式对系统可用性、沉浸度和功能与自身的情绪进行评估,实验结果表明用户对系统的满意程度较高,使用系统后,用户的情绪状况得到了一定程度的改善。 展开更多
关键词 虚拟现实 人机交互 情绪检测 艺术再创造 情绪调节
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面向机械臂遥操作的虚拟人机交互系统设计 被引量:4
20
作者 曾欣 宋爱国 +1 位作者 周永辉 李会军 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第3期353-360,共8页
为提高空间站机械臂遥操作系统的精度和安全性,设计了一种基于混联式七自由度力反馈设备的虚拟人机交互系统。系统由力反馈设备、控制系统及虚拟场景构成,实现了三维平动自由度和三维转动自由度的机械解耦,并通过标定修正了存在误差的... 为提高空间站机械臂遥操作系统的精度和安全性,设计了一种基于混联式七自由度力反馈设备的虚拟人机交互系统。系统由力反馈设备、控制系统及虚拟场景构成,实现了三维平动自由度和三维转动自由度的机械解耦,并通过标定修正了存在误差的机械参数,可以对末端输出反馈力稳定控制。性能试验表明:系统可以在250 mm×250 mm×250 mm的空间内精确跟踪操作人员手部位置,位置精度达到0.6 mm;可提供最大15 N的力觉反馈;在虚拟夹物体试验中,有力反馈的人机交互系统比无力反馈系统的完成时间缩短了23%,损坏率降低了50%,提高了操作精度和夹取过程的安全性。 展开更多
关键词 力觉反馈 遥操作 虚拟现实 人机交互 力反馈设备
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