头戴设备VR环境下光滑加权等距面交互建模

给出一种在头戴设备VR环境中交互式建模机制,通过头戴式VR设备手柄可输入点、线、面基本骨架,对于给定的可变半径信息,在GPU上采用CUDA(Compute Unified Device Architecture)并行计算带权重的距离场,并进一步采用并行Marching Cubes方法提取等距面。为避免多骨架等距面交接处的不光滑性,本建模系统采用加权滤波核函数根据骨架半径对距离场自适应光顺处理,从而生成基于骨架的多组件光滑混合模型。系统所提供交互方式自然,适合非专业人员的快速建模需求,并且所生成模型具有二维流形表面特征,可直接用于三维打印。

头戴设备VR环境下基于网格变形的交互雕刻建模

为满足非专业用户的3D模型生成和编辑需求,提出一种在头戴设备VR环境下的数字雕刻系统.对初始化的三维模型进行半边结构拓扑表示,根据VR交互手柄的笔刷位置和空间划分来高效查询网格雕刻区域;对待雕刻顶点按法向变形以生成新模型,为保证得到高质量网格形状和鲁棒雕刻过程,对新移动的顶点所在边长进行排序并重新局部网格化;对用户的三维输入实时反馈变形并迭代生成具有丰富细节的二维流形模型.借助本文系统,将用户与所雕刻模型置于同一三维空间,增加了建模交互性,降低了建模难度,即使非专业建模人员也能快速实时雕刻生成复杂三维模型.

头戴设备的轻量化设计研究

本文主要研究现实交互类产品头戴设备的轻量化设计趋势,通过分析市面上三款常见交互产品配套的头戴设备自身特点及存在的缺陷,总结出交互产品头戴设备共同面临的问题,并提出应对其进行轻量化改良设计。并从应用新型材料/结构、人体工程学、外观设计以及新交互技术的推进几个方面提出轻量化改良具体思路,以此促使头戴设备摆脱上述的问题的同时,探索新的设计思路。

VR头戴设备显示屏质量评价方法研究与实践

目前还没有统一的VR头戴显示设备显示屏质量评价方法,因而无法对不同VR设备显示屏的质量进行对比。本文针对VR头戴式显示设备显示屏尺寸小、视场角大、且需要通过透镜等光学设备成像的特点,参考已有的高清电视监视器的评价指标,对现有的测试方式进行了改进,得到适用于VR显示屏的质量评价方法,该方法主要的测试指标为:黑电平亮度、对比度、基准白、基色色度坐标、GAMMA、运动图像拖尾时间等;并依照此方法对市面上常见的十种VR头戴显示设备完成了测试,为VR头戴显示设备的选择提供了依据。

情感化设计在头戴显示设备中的应用——以Apple Vision Pro为例

以苹果公司的头戴显示设备Apple.Vision.Pro为例,从情感化设计的角度对头戴显示设备的发展现状及存在问题进行了分析,并提出了情感化设计在头戴显示设备上的应用思路。从情感化设计的概念和重要性出发,针对现有设备对情感诉求的缺失,从本能层、行为层和反思层3个层面提出了情感化设计在头戴显示设备上的应用思路。以Apple.Vision.Pro为例,分析了情感化设计在其上的应用,为情感化设计在头戴显示设备的设计和开发上提供参考和借鉴,同时也为情感化设计在其他领域的应用提供了启示。

基于振动触觉感知研究的头戴预警设备开发设计

目的在预警场景下应用振动触觉传递警报信号以弥补受损的感觉通道,探索头戴振动设备的合理形式,从而为头戴振动设备的工业设计提供指导。方法围绕空间分布位置、时间和振动参数设置实验,研究振动触觉的特征,提出一种振动触觉系统。在实验一中,对头部进行触觉感知性测量以比较不同位置的灵敏性,确定振动作用于头部的适宜部位。在实验二中,组合不同的时间模式以及强弱程度形成7种振动模式,通过比较得出适于传达警报信息的触觉模式。基于实验结论,设计出一款应用于建筑工地场景下的工程预警头盔。结果前额无毛区域与颞部中央区域感受性最灵敏;时间间隔短、强度高的振动模式更适于传达警报信息。结论感知实验的结论为振动组件的布置和振动警报模式的参数设定提供了依据,并有效地被运用于针对具体场景的头戴设备设计中。

头戴式虚拟现实设备的热舒适研究

目的了解头戴式虚拟现实设备的热特性,以及用户的主观热舒适感受。方法让被试者使用头戴设备45min,过程中采用温度记录器记录数据,最后用主观量表获取热舒适评分。获得的数据用SPSS进行方差分析,并结合设备的物理属性进一步进行主观热舒适影响因素分析。结果三款头戴设备的平均微环境温度在使用时间内共上升了8.11℃,主观热不适程度随使用时间的增加而增强。数据统计结果表明,三款设备间的微环境温度和主观热舒适数据差异显著(p<0.05)。结论头戴式虚拟现实设备在使用时间内的微环境温度变化会对用户造成"轻微不适"的热感受,在提升产品热舒适方面可以从显示器的发热性和目镜的散热性入手。用户更青睐透气性强、且对面部相对不造成压力的S款设计。

基于Unity的虚拟现实应用开发环境的配置与部署

在选择Unity引擎和PICO Neo 3头戴设备作为项目开发的引擎平台和目标工具的前提下,详细阐述了在Linux环境下完成基于Unity引擎的虚拟现实开发环境的配置与部署,并对配置与部署过程中出现的各种问题提出解决办法。随着虚拟现实(VR)引擎、头戴设备的选择确认及对虚拟现实系统开发环境配置与部署的实现,为后续基于VR技术的《正常人体结构》课程虚拟教学系统的开发奠定了技术基础。

基于增强现实技术的油气田生产管理研究与实践

面对石油天然气行业技术加速发展的形势,部分企业将增强现实技术(AR)应用于油气场站,推进油气田生产组织和管理模式转型升级。针对AR技术在油气田生产管理工作中的应用前景,介绍了1套油气生产场站设备、仪表模型训练的方法,并以AR头戴显示设备为载体,在巡回检查、操作维护、远程协作、进出站、现场监督等方面的应用进行了探讨,通过图像、图形等的交互作用,促使AR技术与实际工作相结合,推进石油天然气行业数字化转型。

基于发光二极管的头戴照明摄录系统

编号：0501242 该专利是一种基于发光二极管的头戴照明摄录系统，包括头戴设备和外围设备。

虚拟现实显示系统在超声引导穿刺手术中的应用

目的:虚拟现实技术可为临床医生在微创手术实施过程中增加空间立体感,提高手术的完成质量。为此,本文提出了一种应用于超声引导穿刺手术的无线头戴式三维显示系统。方法:本文提出三维显示系统利用跟踪设备跟踪头戴虚拟现实显示设备(HMD)、手术器械和超声图像,并在虚拟三维场景中的相应位置绘制它们的三维模型。图形工作站根据人眼的位置,构建出左右视角虚拟图像,并实时传输到头戴显示设备上。由于左右视角的视差,大脑产生强烈的立体感。结果:利用本系统进行穿刺实验,穿刺平均时间为24.33 s,相对于使用传统电脑屏幕作为显示设备的60.40 s,时间减少了59.7%,易用性大大提高,并保持了超声探头标定精密度和精确度分别为1.42 mm和1.12 mm。结论:本文提出的虚拟现实系统能够大大缩短超声引导穿刺手术的穿刺时间,提高手术的完成速度和质量。