注意力的缺陷会导致人的日常生活和学习受到影响,因此注意力的评价和训练对注意力的改善尤为重要。目前对注意力的测试和训练方法多为量表、图片和2D游戏互动的方式,会受到人员、场地以及兴趣等因素的限制。鉴于此,本文设计了基于虚拟现实和多种交互方式的注意力测评和注意力训练系统,并对注意力的评价和训练方法进行研究。具体研究内容如下:首先,遵循ANT(Attention Network Test)测试规则,设计了基于方向盘交互和手势交互的三维注意力测评模块,测试了注意网络参数并探究了不同交互方式对注意网络参数的影响。测试者通过所设计的三维虚拟飞机大战和虚拟投篮任务,在设定规则下完成任务,进而完成注意力测试。经过实验验证得出:方向盘交互、手势交互和三维游戏场景能增强受试者的专注度和沉浸感;基于方向盘交互的飞机大战游戏和基于手势交互的投篮游戏均能准确测量注意网络参数。然后,开发了基于手势交互的注意力训练模块。定义了常用的手势,采集手部骨骼和关节的三维坐标信息,提取关节间的距离以及骨胳段之间的角度特征,用随机森林进行学习和识别,训练手势交互算法模型。所开发的注意力训练场景包括迷宫和俄罗斯方块,将训练好的手势交互模型导入到训练场景中,实现了基于手势交互的注意力训练功能开发。最后,开发了基于方向盘交互和键盘交互的注意力训练场景,并将三维注意力测评模块和基于多交互方式的注意力训练模块融合成基于多交互方式的注意力检测和训练软件系统,为用户提供不同交互方式的注意力评价和注意力训练,用户可以根据注意网络分数选择注意力训练场景。