虚拟现实中人的因素课件.ppt

VR中人的因素 研究方法和专业术语 实验数据库——存储实验数据的文件 预置回顾板(IRB) ——控制HF实验的监察办公室 主调查器(PI) ——进行HF研究的人,要通过IRB的允许 HF研究中及专业术语 定义 VR中“人的因素”研究包括一系列的实验，这些是在非常严格的条件下进行的，以测定用户对VR技术的反应、VR技术的可用性、VR用户的安全性以及VR的社会相关影响。 数据分析-续 通过在受试者身体的不同位置放置采样电极，这些可以从VR系统得到相关数据。 他们的电信号，如电压、电流或频率可测量出脑电波（通过脑电图仪）心跳（通过心电图）以及肌肉张力（肌电图） 这些变量还与其他测量方式一起，例如呼吸频率或者皮电活动（EDA）用于判断用户在虚拟世界中的沉浸程度、精神负载、压力恐惧以及其它认知变量 (Stanney et al., 1998) VR中人的因素 人类的效能 康健和 安全问题 VR所带来的 社会问题 VR仿真对用户的作用可以分为直接的和间接的 VR仿真对用户的作用 定义 直接作用 包括组织级上的能量转换和潜在的危险; 间接作用 是神经，心理，社会学，电脑病的影响以及和在更高的功能级别对用户的影响 主要是影响用户的视觉系统，听觉，皮肤及肌肉骨骼系统也受到影响。 对视觉系统的应先是在当用户受到高强度的灯直接照射她的眼睛时发生的， 如激光器所用的视网膜显示器（如果他们出现故障），或红外发光二极管作为眼睛跟踪系统的一部分； 一种“absence”状态，在用户受到低频率（1-10赫兹）脉冲灯照射时引发的 ； 明亮的灯光，再加上大幅直脉动的声音能诱导偏头痛（ 20 ％的妇女和10 ％的男性容易偏头痛） 直接对听觉系统的影响，是由于仿真噪音已经过较高的水平（115分贝持续15分钟） ; 对皮肤和肌肉的作用是由于触觉反馈的程度高引起 VR仿真对用户的直接作用 用户安全问题主要涉及数码疾病，而且如果有触觉反馈提供，还会对人身体产生危害； 电脑病是运动病的一种形式，当用户与虚拟环境的接触时产生； 电脑病有三种形式： 恶心和呕吐（在严重的情况下）; 眼应变（动眼神经的干扰） ； 迷失方向，姿势不稳（小脑性共济失调）及眩晕 ； 在经历了模拟病（军事飞行员-精英组），飞行模拟器发病率高达60 ％的用户； 研究表明，经常使用VR的用户受影响更多的（高达95 ％ ） 电脑病 由于许多用户都受到影响，为了减少疾病的影响，以便VR被广泛应用，研究网络疾病是很重要的; 现有研究较少，基于这种情况开发了下面的模型。 电脑病模型 以前的经验 仿真疾病 人 体 神经冲突 虚拟环境 适应 后遗 症 以前的经验 仿真疾病 人 体 神经冲突 虚拟环境 适应 后遗 症 电脑病模型 当VR技术有问题，它可以诱导仿真疾病。例如： 跟踪器误差可以导致用户运动和场景模型之间的错误匹配； 系统滞后可以产生用户运动和仿真（图形）反应之间的延迟.滞后机会受跟踪采样速度、计算机处理能力、交互速度和软件优化的影响； 头盔显示图像和视域. 低分辨率和小FOV是不能接受的。大fovs也可以有问题。 影响电脑病的系统特性 用户特性在电脑病中起很重要的作用： 年龄能够 导致VR中用户运动和模型运动的误匹配； 健康情况. 生病的用户,包括正在服药的用户可以引起电脑病 易感性运动病 有些人比别人较易患运动病。例如，飞行员进行。 用户特性对电脑病的影响 在Central Florida大学的HF研究中 (Stanney and Hash, 1998)，确定用户控制程度对电脑病的影响; 任务是在迷宫中的3-D漫游(图示): 用户交互的程度对电脑病的影响 3-D 漫游任务(Stanney and Hash, 1988) 有三个控制条件: 被动控制 –用户使用 “taken on a ride”预编程路径,对仿真没有输入; 主动控制– 用户使用6DOF的游戏杆； 主动被动结合的控制–用户使用相同的游戏杆, 但是一些自由度无效的，基于任务的制定运动 (门, 窗, 电梯); 在每个实验组有8个受试者， (一共24人, 男或女); 他们每个人用30分种完成任务; 虚拟环境显示在PC机，立体，受试者戴立体眼镜； 结果表明，主动-被动结合控制方法减轻了电脑病.被动控制很严重。 3-D navigation task (Stanney and Hash, 1988) 用户交互的程度对电脑病的影响 N