目前工业设计中产品的评价模型为实物样机、数字样机或者虚拟样机。实物样机的主要问题是成本高、周期长和逼真度不够;数字样机的主要问题是要依赖于应用软件,对设备和使用人员的要求高;虚拟样机可以实现实时交互,克服了上面两种方法的不足,但主要交互方式基于计算机传统图形界面和鼠标键盘,不是自然的交互方式;同时,数字样机和虚拟样机都要求用户必须在计算机上操作,使用不够便捷,限制了用户交互的自然性。近年来,随着多媒体软硬件技术的发展,人机交互的研究已经拓展到混合现实(Mixed Reality,MR)领域。Holo Lens是微软公司开发的头戴式MR设备,它的出现是混合现实领域一次巨大的技术革新,采用特制的全息处理单元,能在真实环境中生成全息影像,帮助用户通过手势、语音、视觉等多种通道,实现最自然的操作方式。对MR环境下多模态人机交互的工业设计评价系统的开发设计,为工业设计提供了新的设计和评价手段。本文主要工作和贡献包括:首先,分析了MR环境下多模态人机交互系统的交互方式和交互界面,并根据这些差异,提出了基于三层架构的多模态人机交互系统框架,以及基于此框架的多模态人机交互流程。其次,研究了MR平台中全息显示技术、三维注册技术和人机交互技术等核心技术;并根据人体特征和MR设备特点,从人机工学的角度总结了基于MR的多媒体人机交互设计参考因素。然后,通过对系统需求和问题域分析,提出了MR环境下多模态人机交互的工业设计评价系统的结构和功能。针对工业设计中造型复杂、数据量大的特点,提出了基于物理渲染(Physically Based Rendering,PBR)的模型优化方法。最后,以清洁车设计为例,借助于Holo Lens完成了多模态人机交互的清洁车设计评价系统,能够通过与人交互对话,将数字化的虚拟清洁车模型及属性实时、动态、无缝地叠加在实际的使用场景中,实现清洁车模型在真实环境中的逼真再现和用户的评价。并通过对比实验,对该系统的优越性进行了评估。