【摘 要】
：
虚拟现实技术可以高度还原人在真实世界中视觉和听觉感知行为,但仅包含视听觉交互的虚拟现实场景已经不能满足消费者日益增长的真实感和沉浸感等需求,虚拟现实多模式交互越来越受到重视。虚拟现实交互中力反馈交互模式的探究以及功能性微电流刺激的研究深入,为虚拟现实力反馈交互提供了理论基础和实践的可行性。目前基于微电流刺激的虚拟现实力反馈领域,存在以下问题亟待研究。首先,研究领域较少面向虚拟力反馈的微电流多模式研
论文部分内容阅读
虚拟现实技术可以高度还原人在真实世界中视觉和听觉感知行为,但仅包含视听觉交互的虚拟现实场景已经不能满足消费者日益增长的真实感和沉浸感等需求,虚拟现实多模式交互越来越受到重视。虚拟现实交互中力反馈交互模式的探究以及功能性微电流刺激的研究深入,为虚拟现实力反馈交互提供了理论基础和实践的可行性。目前基于微电流刺激的虚拟现实力反馈领域,存在以下问题亟待研究。首先,研究领域较少面向虚拟力反馈的微电流多模式研究和实验验证,跨被试多模式微电流刺激-力反馈关联数据集也亟待建设;其次,虚拟力反馈领域中针对不同被试存在的个性化差异去除的研究较少,在个性化特征参数对于力反馈的影响研究不足;最后,缺乏针对多模式微电流刺激的跨被试力反馈评估模型。针对以上问题,本文进行以下主要工作:（1）微电流刺激模式研究:三角波的调制、电刺激模式的选择以及脉宽参数研究。通过人体表皮真实度感知调研和对电刺激电流的阈值和峰值实验,确定使用幅值为10m A、15m A、20m A、25m A、30m A、35m A的三角波微电流,每种幅值的电流持续刺激时长为30s。（2）多模态微电流刺激下跨被试虚拟力反馈数据采集实验范式研究及数据集建设:包含实验范式的制定,跨被试生理参数的采集和对力反馈数据的切分处理。基于微电流刺激的实验,通过被试者的肌肉疲劳程度,确定每种幅值的电流刺激间隙休息1分钟的实验范式以及针对肱二头肌的最佳贴片电极位置。通过测力计记录软件实时记录每个被试者的力反馈数据,并将连续的电流值和力反馈值进行同步切分。本实验共采集20名被试者的数据,以及8种个性化生理参数特征,总共得到2207条跨被试力反馈数据集。（3）研究基于个体全局有效性特征的多模式微电流刺激-虚拟力反馈关联评估模型:跨被试生理特征提取和基于全局特征的力反馈评估模型,其中特征工程是在跨被试者生理参数的基础上,通过特征重要度、相关性分析以及特征组合方法,提取AC*height、AC*BFP*height和（AC+BFP+height）/3等有效特征。并通过XGBoost、LGBoost、GBDT、随机森林、决策树模型以及模型的融合对力反馈数据进行回归拟合,验证XGBoost模型和GBDT单模型在力反馈数据上的拟合效果较好,XGBoost的平均绝对误差达到2.21,GBDT的力反馈预测值和测试值的相关系数达到0.9;而在模型融合方面,XGBoost和随机森林的融合模型对力反馈数值的拟合相关系数达到0.9。本文基于微电流刺激和机器学习技术,从一个新的角度对跨被试的虚拟力反馈进行研究,并提供了一种基于跨被试有效全局特征的力反馈评估模型,增强了虚拟现实力反馈交互的沉浸感和真实感,对跨被试虚拟现实力反馈研究提供了新的思路。
其他文献
钛酸铝（Al2TiO5）具有低热膨胀、低热导率、高熔点、高抗热震性等诸多优异性能,被广泛应用于高温耐火材料领域。由于钛酸铝具有极强的热膨胀各向异性,在烧结冷却过程中易产生大量的微裂纹,利用此特性可制备类似于“可弯砂岩”结构的柔性钛酸铝陶瓷。然而,大量的晶间微裂纹也会导致钛酸铝陶瓷机械强度降低,从而限制其广泛应用。为了解决这一问题,本文以高温性能好、力学强度高且与钛酸铝化学相容性良好的莫来石作为增强
随着信息科技时代的发展,国内工业的生产及各种设备对电能质量的要求越来越高。通过电力电子变换装置按照国家标准对各种电能质量参数进行精确、实时的模拟,并对设备进行实验,为电力部门了解及解决电能质量问题提供依据。本文在上述需求的背景下,开发了一套基于自抗扰控制的电能质量扰动平台,为了提高平台的抗扰性能和解耦性能,设计了时域LADRC电压控制系统,为了克服该系统的闭环传递函数在高频段存在幅值衰减的缺点,设
三阴性乳腺癌（TNBC）是一种诊断难、侵袭强、复发和死亡率高的乳腺癌亚型。由于TNBC无特异性受体和复杂的肿瘤微环境（TME）,目前仍缺乏有效的治疗手段。近年来,纳米技术的兴起为提高TNBC疗效提供新的思路,即开发了多种具有TME响应型纳米材料改善或利用TME以实现TNBC的高效治疗。但目前大部份材料相对单一的响应治疗模式效果仍然不佳。针对以上问题,我们采用双管齐下的研究思路,从TME与材料物化特
随着人类对生命奥秘的不断探索,以基因工程和细胞工程为代表的现代生命科学受到了极大的重视。其中,显微注射是一项广泛应用于这两个领域的常规实验操作技术。显微注射采用手动操作除了费时费力外,其不可避免的对准和穿刺过程的轨迹误差,会极大影响操作对象的成活率。因此,细胞显微注射自动化是近年来跨学科的研究热点,包括细胞的姿态调整方法和穿刺力控制的研究。本文针对常规显微视觉微注射深度感知的困难,提出以双目远心相
伴随着飞速增长的能源消耗,是一次能源短缺的紧迫感和能源消费过程带来的碳排放量增长以及其他环境污染。使用废弃物或生物质代替传统的化石燃料作为可持续能源对于实现低碳发展具有重要意义。农村生活垃圾量大,充满资源性和危害性;微藻作为第三代生物质能源,具有诸多利用价值。本文通过微藻与农村生活垃圾共热解,探究二者快/慢速、原位/非原位催化热解的性质,为二者的资源综合利用提供技术手段。研究了二者单独热解的特征。
高速钢在工业生产中应用广泛,是一种重要的工具材料。在传统热处理的基础上进行表面涂层的制备可有效提高高速钢工具的服役寿命等综合性能,具有重要意义。类金刚石薄膜（DLC）是一种性能优异的硬质涂层,但由于膜基结合力差、内应力较大、热稳定性差的问题限制了其应用范围。深冷处理作为一种操作简便、安全环保、有效改善材料组织及性能的工艺,在金属材料方面的研究较为广泛,但深冷处理在涂层领域的应用与研究并不充分,国内
为了解决轻薄化电子器件在高热流密度下的散热问题,需要开发出厚度更薄、传热性能更好的超薄均热板。然而,超薄均热板厚度进一步减小容易导致其在封口焊接过程中发生泄漏,从而使超薄均热板的使用寿命受到影响。此外,封口焊接强度不足会导致超薄均热板的二次除气效果变差,从而使超薄均热板的传热性能下降。因此,为了满足超薄均热板高传热性能和长使用寿命的要求,本文对厚度小于0.4 mm的超薄均热板的二次除气和封口焊接机
长周期地震动相较于普通地震动往往能够造成更严重的结构破坏,尤其是长周期结构的破坏。长周期地震动的场地卓越周期往往与长周期结构基本周期相近,易形成双共振,导致结构响应更为激烈,因此有必要对超高层结构在长周期地震动下的减震设计以及抗震性能评估进行深入研究。本文基于某200.5米高的框架—核心筒结构实际工程,研究不同类型长周期地震动下结构的减震设计,并从构件和结构整体的角度分析减震结构的抗震性能,主要研
目的:在循证医学研究范式下,基于临床特征数据和专家经验,探究不同的完全性房室间隔缺损（Complete Atrioventricular Septal Defect,cAVSD）的手术质量评价指标。方法:回顾性纳入单中心2009年11月1日至2020年7月15日接受一期矫治的cAVSD患者。排除合并非双心室矫治的患者,以单因素和多因素逻辑回归分析cAVSD术后在院不良事件相关的风险因素。排除合并非
二氧化碳（CO2）是主要的温室气体同时也是丰富的碳一（C1）资源,通过炔烃的羧基化反应将CO2转化为炔酸是CO2利用的有效途径。同时,炔烃半氢化反应制备烯烃在有机合成中也具有重要作用。因此,发展高效的炔烃羧基化反应和炔烃半氢化反应具有重要的理论意义和实用价值。本论文围绕炔烃和CO2的利用开展研究,一方面将CO2作为C1资源,直接与端炔发生羧基化反应生成炔酸,实现了CO2的转化;另一方面,发展了一例