面向虚拟装配的层次化交互手势技术

针对目前虚拟装配系统存在的用户体验不足问题,文中将手势识别技术引入虚拟装配的人机交互中,提出了一种面向虚拟装配操作的层次化交互手势模型;根据装配任务和交互模式的特点,提出了二级手势分类策略:先对交互手势进行初步分类再利用情境感知技术判断手势的类型;然后利用运动感知技术对手势的交互语义进行识别;接着通过对用户作业空间的手功能区感知来实现不同交互模式的自然过渡,从而降低用户在交互过程中的认知负担;最后通过自主开发的虚拟装配原型系统对文中提出的交互手势技术进行验证.实验结果表明,文中的层次化交互手势建模与识别方法能有效地增加虚拟装配环境中的人机交互效率和用户体验.     

基于手势识别的虚拟环境体感交互控制

结合体感交互与虚拟环境技术,提出了一种基于手势识别的虚拟环境体感交互方法,采用Kinect体感设备,实时获取用户的手势数据,通过改进的动态时间规整算法,对所定义的手势语义进行识别,并根据识别结果,发出实时控制指令,实现与虚拟环境的自然交互.在此基础上,实现了基于Kinect手势识别的虚拟矿井交互系统,对交互方法进行测试.实验测试结果表明,手势识别正确率平均高达95.1%,实时性较好,所定义的虚拟矿井手势语义符合人们正常操作习惯,能实现与虚拟环境更加自然的人机交互,可以实现与虚拟矿井自然交互控制.     

面向老龄用户的农机产品人机交互设计

针对农业劳动力老龄化和在农业机械化的过程中,农机产品老龄用户数量逐渐增加的问题,探索面向老龄用户的农机产品人机交互设计.以文献分析法、归纳法和案例分析法为主,围绕国内农业、农村、农民在经济、文化、伦理等方面的现状,从心理情感和生理极限两方面展开分析,总结国内农机产品老龄用户特征,从安全、包容和感官代偿3个方面提出面向老龄用户的农机产品人机交互设计原则,构建设计模型,最后,以萝卜收获机为例对所设计的模型进行验证.依据老龄用户在农业生产环节中的分工不同,农机产品老龄用户的人机交互可以分为驾驶员工位、操作员工位和人力协作员工位3种类型,并对人机交互设计原则提出设计关注点.安全原则注重交互行为的容错性和交互空间防护性,包容原则关注交互流程的简约化、交互模式多样化及交互界面认知问题,感官代偿原则体现对感官机能、感官健康需求的关爱.研究对构建适用于老龄用户的农机产品人机交互设计理论具有参考意义和价值.     

基于认知机制的情感虚拟人交互技术研究

从情绪认知的角度分析情感虚拟人交互的关键技术,包括情绪认知理论、基于维度空间论的情绪量化和情绪评价,提出并建立了一种情感虚拟人情绪认知模型和动态情感模型。该研究有望解决人机交互中的情感认知、评价和交互机制等问题,为新一代的人机交互模式提供理论指导和技术支持。     

基于"海洋石油301"船的船舶数字化三维模型开发

建立与实际船舶环境高度一致的虚拟环境,以立体化的形式显示在人机交互设备上,可提升实船环境认知感与操作感.以"海洋石油301"为目标船建立全船系统的三维模型,为提供人机实时交互的高沉浸感平台打下基础.通过三维船舶整体、主要舱室和典型设备及其他设备的建模与模型的优化,搭建与实船完全一致的三维模型,最终结果表明模型的精度较高...     

基于Quest3D的虚拟人机交互系统中5DT数据手套的应用研究

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。     

在线教育网站用户满意度评价指标体系的构建与应用

用户满意度的有效评价为在线教育网站运营商增强用户黏性提供理论参考,为在线学习者选择适合的在线教育网站运营商提供实践依据。在参考已有相关文献的基础上,结合Webqual 4. 0(可用性、信息质量、交互质量)与DM系统成功模型(信息质量、系统质量、服务质量),构建在线教育网站用户满意度评价指标体系,该体系包括5项二级指标、20项三级指标。利用层次分析法(AHP)确定评价指标权重,并选取4种平台类教育网站(腾讯课堂、百度传课、网易云课堂、CCtalk)进行比较分析。研究结果显示:对在线教育网站用户满意度影响作用较大的二级指标是信息质量、系统质量和交互质量,这3项指标累计权重达到0. 68;影响作用较小的二级指标是可用性和服务质量;对在线教育网站用户满意度影响作用较大的三级指标主要是师生交互、人机交互、权威性、响应性和生生交互,影响作用较小的三级指标是教学反馈、界面设计、易浏览性、学习跟踪和课程管理。腾讯课堂是用户满意程度最高的在线教育网站,网易云课堂次之,CCtalk第三,百度传课最后。未来在线教育网站运营商应更加关注信息质量(权威性、完整性)、交互质量(师生交互)、系统质量(稳定性、响应性)和服务质量(教学支持、课程管理)等方面的提升。     

多模态交互的车内即时通信应用可用性评价

针对多模态交互的车内即时通信应用,构建可用性评价模型,并基于评价结果提出优化建议.基于人机界面和可用性等领域的研究,确定了明确易操作、高效实用和安全的可用性原则,依次定义共15项评价指标,并创新性地搭建了实车模拟驾驶平台对3款汽车进行了可用性评价测试.结合层次分析法和CRITIC法,综合考虑主观意见和客观数据表现,动态地确定了各指标的权重,并应用模糊综合评价法建立了评价模型.在实车测试中发现了触屏交互引起的视觉和操作分心对安全性方面构成威胁,语音交互的任务完成时间直接影响用户的人机信任进而影响驾驶绩效等问题,并提出了优化建议.基于该实车模拟驾驶平台和评价模型,还可针对更多样的交互模态、交互任务和车机应用进行可用性测试与评价,并指导其体验设计.     

基于PCTBTA的有人/无人协同作战交互任务建模

针对当前有人/无人协同作战任务的复杂化、交互界面的信息量剧增等问题，提出了一种基于PCTBTA的有人/无人协同作战交互任务模型。该模型关注有人/无人协同作战中外部环境因素对操作员进行人机交互带来的影响以及在这些影响下操作员的缺省任务。首先，综合分析有人/无人协同作战任务流程及其特点，构建交互任务概念模型；其次，确定有人/无人协同作战中5个典型作战任务，对各任务的目标、序列、显示变量、影响因素、操作等概念元进行研究分析，最后，根据有人/无人协同作战概念模型及对概念元的分析，建立动态环境下有人/无人协同作战交互任务模型。相较CTT、GOMS等模型，该模型融入作战中时刻变化的外部因素，能够更好地描述在动态战场环境下有人/无人协同作战交互任务流程，在有人/无人协同作战中为操作人员高效完成交互任务提供理论模型，为未来各类有人/无人协同作战信息系统人机界面的优化设计和研制奠定基础。     

面向手势交互的古建场景快速搭建方法

随着行业快速发展,虚拟现实应用对人机交互方式的要求越来越高,基于非接触手势控制的交互方式日益普及.针对虚拟环境下三维场景构建问题,提出一种面向Leap Motion体感交互设备的古建筑三维场景快速搭建方法.通过Leap Motion获取手部运动数据,实现物理空间与三维空间的实时映射,以及三维模型交互控制与编辑;提出一种基于概率图模型的古建筑构件推荐方法,通过构造贝叶斯网络,实现古建筑各构件之间的概率关系推理;推荐结果实时反馈用户,用户可通过手势选择相应部件,并在三维空间优化模型位置,最终实现古建筑场景的快速搭建.实验证明,相比二维交互方式,本文方法有效利用三维空间信息,并实现模型推荐,因此更加直观、便捷、高效.      

基于用户的人机界面设计的评价原则

人机界面是人机交流的媒介,它的设计要充分考虑到"以人为本",人机界面的评价也要更多的侧重于用户.本文利用认知心理学和人机工程学知识,从有用性、高效性和舒适性等方面对人机界面评价的原则做了进一步的探讨.     

Earthquake Disaster Simulation for an Urban Area, with GIS, CAD,FEA, and VR Integration

For a disaster whose scale includes an urban area, it is difficult to be studied with physical experiments. Numerical simulation is found a very efficient tool for such problem. This paper aims at developing an integrated urban earthquake simulation system (UESS) that uses GIS as the model source, CAD as the model generating tools, FEA as damage prediction, and virtual reality (VR) as the post-process platform. An automatic procedure was developed to buildup the 3D structural model of buildings in an urban area, as well as to simulate their earthquake performances, from the digital map of GIS. And the simulation results were presented in an integrated interface with a GIS view-port for position finding, a CAD view-port for 3D structural damage identification, and a VR view-port for 3D dynamic structural vibration display. An urban example with more than 7000 buildings was select to demonstrate the feasibility of proposed system.     

基于隐马尔可夫模型的联合概率信道预测动态认知无线电频谱接入

在基于固定检测周期的认知无线电频谱接入技术中,为了在降低认知用户对授权用户干扰的同时,尽可能地提高认知用户的频谱利用率,提出一种基于隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)的联合概率信道预测(joint probability channel prediction,JPCP)的动态认知无线电频谱接入技术.该技术以固定检测周期(fixed sensing period,FSP)为基础,若认知用户已占用授权频段,则利用JPCP值与设定阈值的比较来确定是否提前退出信道的机制,以降低认知用户对授权用户的干扰;若认知用户未能占用授权频段,则利用在二次固定检测周期中增加临时的频谱空穴检测机制来提高认知用户的频谱利用率.仿真结果显示,与传统的固定检测周期技术相比,该技术方案能在降低认知用户对授权用户干扰的同时,有效提高认知用户的频谱利用率.     

基于图象的虚拟现实技术

图象‘视频’技术在虚拟现实或未来新的人机接口技术中占有重要位置。本文介绍和收集了近期与此相关的若干研究工作：基于图象的虚拟环境生成技术;图形图象融合技术;及虚拟环境中人的空间感知等;并讨论这些研究工作与传统计算机视觉的区别。     

基于计算机仿真的虚拟自动生产线实验系统

随着web和虚拟现实技术的迅速发展，虚拟实验的实现成为可能。根据机电一体化实验的需求，这里研制了基于计算机仿真的虚拟自动生产线实验系统：系统平台设计——基于Web的B／S结构模式、混合使用HTML、JSP、Jave、Applet，Web服务器与数据库管理系统的集合，增强系统图形信息的动态传输和网络交互操作功能；联合使用UG与VRML和优化VRML模型数据结构，降低建模难度、提高模型品质、改善网上动态传输和交互的实时性；提出的优于传统拼接法的隐藏替换法有效地解决动画拼接，很好地实现了用户视觉上的连贯性。该实验系统试运行表明，研究达到预期效果。     

IDT-TAM Integrated Model for IT Adoption

Two classical theories, the technology acceptance model （TAM） and the innovation diffusion theory （IDT）, were integrated into a model for analyzing individual information technology （IT） adoption behavior. In this IDT-TAM framework, the perceived characteristics of innovation are categorized as subjective evaluation, objective conditions, and interaction factors. The cognitive mechanisms that drive user IT acceptance are analyzed based on the patterns through which these characteristics influence individual user IT adoption behavior. The model was tested using an empirical survey regarding the adoption and use of e-mail in China. Results from a structural equation model analysis illustrate that the model provides meaningful insights for understanding, explaining, and predicting the IT adoption behavior of Chinese users.     

基于虚拟现实技术的机器人示教方法

提出了基于虚拟现实技术的机器人示教方法，分析了虚拟示教系统的软硬件环境。特别是虚拟现实系统中的人机交互装置，在此基础上完成了针对MOTOMAN机器人虚拟示教的研究开发工作。     

PLC控制的电梯运行计算机模拟调试系统

可编程控制器（ＰＬＣ）在电梯改造中被广泛采用．一个能仿真ＰＬＣ和电梯运行环境的计算机程序，能使ＰＬＣ电梯程序的调试变得简便、安全、有效；良好的Ｗｉｎｄｏｗｓ界面便于用户掌握和使用．     

基于 CIMS 应用集成平台的企业 Internet/Intranet 接口技术

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术的发展促进了市场的世界化进程,企业对从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ上获取信息与采用该技术管理企业内部资源的需求越来越迫切。本文从ＣＩＭＳ应用的角度出发,阐述了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术在制造业企业中的作用,结合ＣＩＭＳ应用集成平台的研究,介绍了集成平台Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ接口技术的设计特点,给出了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ应用系统的客户服务器（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）体系结构;描述了ＣＩＭＳ应用集成平台Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ应用系统的设计与实现模型。该项目的研究最终能够使企业的计算机应用系统与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术有机的结合起来,为企业通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ技术实现虚拟制造奠定良好的理论基础。     

AHCI中对用户建模的模糊数学处理方法

自适应人机接口是智能计算机领域需要研究的关键问题之一。从人机工程学的角度对人的因素进行了分析,提出了应当关注的若干因素,并把用户类型作了新手划分。