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概述

可穿戴行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由津發(fā)科技自主研發(fā)的ErgoLAB虛擬世界人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)、美國WorldViz頭戴式行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等核心部件組成,人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)由虛擬現(xiàn)實(shí)同步模塊、可穿戴生理記錄模塊、VR眼動(dòng)追蹤模塊、可穿戴腦電測量模塊、交互行為觀察模塊、生物力學(xué)測量模塊、環(huán)境測量模塊等組成。實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行人機(jī)環(huán)境或者人類心理行為研究時(shí)結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境變化的情況下實(shí)時(shí)同步采集人-機(jī)-環(huán)境定量數(shù)據(jù)（包括如眼動(dòng)、腦波、呼吸、心律、脈搏、皮電、皮溫、心電、肌電、肢體動(dòng)作、關(guān)節(jié)角度、人體壓力、拉力、握力、捏力、振動(dòng)、噪聲、光照、大氣壓力、溫濕度等物理環(huán)境數(shù)據(jù)）并進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，所獲取的定量結(jié)果為科學(xué)研究做客觀數(shù)據(jù)支撐。

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可穿戴行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一套沉浸感更強(qiáng)、交互體驗(yàn)更佳的完全浸入式虛擬現(xiàn)實(shí)解決方案。可穿戴行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是系統(tǒng)部署簡單便捷，極大的提高了虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的靈活性。用小巧輕便的頭盔取代傳統(tǒng)的大屏顯示，局限于用戶場地的大小，擺脫外界環(huán)境的束縛。可穿戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔（Head Mount Display，簡稱HMD）是一種頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備。通過頭部佩戴的方式，覆蓋體驗(yàn)者視角，營造出更加身臨其境的沉浸效果。同時(shí)，輔以6自由度的頭部位置跟蹤和全身動(dòng)作捕捉設(shè)備，通過對(duì)體驗(yàn)者視點(diǎn)位置的捕捉，使頭盔顯示內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的改變，應(yīng)用于單人及多人協(xié)同體驗(yàn)中，提升交互感和體驗(yàn)感。使用者佩戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，全角度覆蓋體驗(yàn)視角，使虛擬和現(xiàn)實(shí)的界限融為一體。

作為該套系統(tǒng)方案的核心數(shù)據(jù)同步采集與分析平臺(tái)，ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)不僅支持虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，也支持基于真實(shí)世界的戶外現(xiàn)場研究、以及基于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)室研究，可以在任意的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下采集多元數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。(人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)含虛擬現(xiàn)實(shí)同步模塊、可穿戴生理記錄模塊、虛擬現(xiàn)實(shí)眼動(dòng)追蹤模塊、可穿戴腦電測量模塊、交互行為觀察模塊、生物力學(xué)測量模塊、環(huán)境測量模塊等組成)

作為該套系統(tǒng)方案的核心虛擬現(xiàn)實(shí)軟件引擎，WorldViz不僅支持虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，還可為用戶提供的應(yīng)用內(nèi)容。結(jié)合行走運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)、虛擬人機(jī)交互系統(tǒng)，使用者終完成與虛擬場景及內(nèi)容的互動(dòng)交互操作。

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虛擬仿真平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)

基于人類反應(yīng)數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真解決方案

創(chuàng)建虛擬世界，他在真實(shí)世界中是不可能或者昂貴的

將人的心理生理行為反應(yīng)數(shù)據(jù)與虛擬事件同步

多種多樣的刺激方式：視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、以及電刺激

記錄并分析生理、行為以及主觀反應(yīng)數(shù)據(jù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)允許研究者嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這在真實(shí)世界中是不

可能或昂貴的。仿真環(huán)境能將主題帶到任何地方，這突破了你的物理實(shí)驗(yàn)室的

空間和預(yù)算的局限。

將你的研究對(duì)象沉浸在 ErgoLAB 的虛擬世界中，并記錄像真實(shí)世界影響研究對(duì)

象的生理數(shù)據(jù)。

嗅覺模擬系統(tǒng)

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嗅覺模擬系統(tǒng)可以用發(fā)出不同的模擬氣味,覆蓋 3-6 米的范圍.實(shí)驗(yàn)開始前將 8 種

氣味劑分別放入 8 個(gè)格室中.嗅覺模擬軟件根據(jù)三維虛擬現(xiàn)實(shí)場景的需要來控制

發(fā)出不同的氣味，讓人沉浸感更強(qiáng).

VR眼動(dòng)追蹤模塊

方案特點(diǎn)

1.沉浸感強(qiáng)烈 體驗(yàn)效果更進(jìn)一步

使用者佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔顯示器，完全置身于虛擬場景中，效果遠(yuǎn)超傳統(tǒng)投影設(shè)備。

2.自主研發(fā) 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人機(jī)環(huán)境定量評(píng)價(jià)為科研提供客觀數(shù)據(jù)支撐

自主研發(fā)的ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)，VR同步模塊基于沉浸式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，實(shí)時(shí)同步采集多元數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，客觀的定量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果對(duì)科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。

3.完全自然狀態(tài)下的行走虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行人類行為研究采集數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析更真實(shí)。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)室空間均為行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)場地，被試可以不受任何限制自由行走，模擬完全真實(shí)世界的行為，采集的數(shù)據(jù)更真實(shí)。

4.系統(tǒng)成本低，布署簡單。

應(yīng)用領(lǐng)域

?BIM環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：建筑感性設(shè)計(jì)、環(huán)境行為、室內(nèi)設(shè)計(jì)、人居環(huán)境研究等；

?交互設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配、虛擬評(píng)審、虛擬訓(xùn)練、設(shè)備狀態(tài)可視化等；

?武器裝備人機(jī)環(huán)境虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：武器裝備人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)工程研究以及軍事心理學(xué)應(yīng)用，軍事訓(xùn)練、軍事教育、作戰(zhàn)指揮、武器研制與開發(fā)等；

?用戶體驗(yàn)與可用性研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案：游戲體驗(yàn)、體驗(yàn)類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、影視類娛樂、多人參與的娛樂項(xiàng)目。

?虛擬購物消費(fèi)行為研究實(shí)驗(yàn)室方案

?安全人機(jī)與不安全行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案

?駕駛行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案

?人因工程與作業(yè)研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案

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?人類工效學(xué)研究

1、創(chuàng)建一個(gè)虛擬的作業(yè)流水線來探究在完成所需任務(wù)情況下人們的表現(xiàn)，物理

約束和機(jī)械應(yīng)力對(duì)人身體和心理壓力，這個(gè)作業(yè)流水線作為一個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)功

能。在完成現(xiàn)實(shí)流水線設(shè)計(jì)之前，確定每一項(xiàng)有潛在壓力的任務(wù)。

設(shè)計(jì)的人機(jī)工程研究

2、測試界面接口設(shè)計(jì)（比如飛機(jī)、車輛、工業(yè)應(yīng)用）之前先建立一個(gè)有價(jià)值

的、功能性的實(shí)體模型。

?人的效能研究 - 虛擬現(xiàn)實(shí)可幫助研究運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷預(yù)防或提升運(yùn)動(dòng)員的效能，可用于改善教練、培訓(xùn)師或醫(yī)護(hù)人員與他們的工作對(duì)象的交互方式。運(yùn)動(dòng)員可以在虛擬世界中做出各種動(dòng)作而沒有受傷或用力過度等危險(xiǎn)。

?市場研究 - 您可以為您的消費(fèi)行為研究創(chuàng)建一個(gè)虛擬的購物環(huán)境，無需將您的實(shí)驗(yàn)帶入真實(shí)世界。受訪者可在您的虛擬店鋪中完成各類廣告版對(duì)比、包裝和產(chǎn)品擺放等測試。

?心理學(xué)研究 - 虛擬現(xiàn)實(shí)是焦慮與恐懼癥的有效手段，創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙癥患者可通過所有外部因素受控的世界進(jìn)行。