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【6h】

立体增强技术对虚拟现实环境下键盘输入的影响

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摘要

1 前言

2 研究背景

2.1 相关研究

2.1.1 虚拟现实交互技术研究

2.1.2 虚拟现实下QWERTY键盘输入研究

2.1.3 虚拟现实下裸手交互研究

2.2 问题提出

2.3 研究目的

2.4 研究思路

2.5 研究意义及创新点

3 研究一:手柄交互下立体增强技术的有效性和影响因素研究

3.1 实验一:手柄交互下立体增强技术的有效性

3.1.1 实验目的

3.1.2 实验方法

3.1.3 实验结果

3.1.4 结果讨论

3.2 实验二:手柄交互下增强响应时间对立体增强技术效果的影响

3.2.1 实验目的

3.2.2 实验方法

3.2.3 实验结果

3.2.4 结果讨论

4 研究二:裸手交互下立体增强技术的有效性和影响因素研究

4.1 实验三:裸手交互下在不同角度虚拟键盘上立体增强技术的有效性

4.1.1 实验目的

4.1.2 实验方法

4.1.3 实验结果

4.1.4 结果讨论

4.2 实验四:裸手交互下增强响应时间对虚立体增强技术效果的影响

4.2.2 实验方法

4.2.3 实验结果

4.2.4 结果讨论

4.3 实验五:裸手交互下增强突起距离对立体增强技术效果的影响

4.3.2 实验方法

4.3.3 实验结果

4.3.4 结果讨论

5 总讨论

5.1 立体增强技术的有效性

5.2 立体增强技术的影响因素

5.3 研究结果对虚拟键盘设计的启示

6 总结论

7 研究展望

7.1 立体增强技术的进一步探索

7.2 更多的文本输入方式研究

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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摘要

随着科技的发展,虚拟现实技术应用于各个领域,虚拟现实的人机交互也受到了关注。其中,虚拟现实下文本输入的问题也值得重视。研究者们和开发者们提出了各种各样的文本输入方法,最流行的还是通过在虚拟现实环境中放置一个人们熟悉的虚拟键盘来实现,但存在着确认度低、存在偏差、精度不足、易疲劳等问题。针对虚拟现实环境下通过虚拟键盘进行文本输入的使用场景,本研究提出了一种立体增强技术,探讨立体增强技术在手柄交互和裸手交互下对虚拟现实环境键盘文本输入的影响,并研究了键盘角度、增强响应时间、增强距离等参数对输入绩效的影响。
  本研究包括两个部分:研究一为使用手柄交互下,虚拟现实环境中虚拟键盘的立体增强技术的有效性和影响因素研究。该研究包含两个实验:实验一研究使用手柄交互下,虚拟现实环境中虚拟键盘的立体增强技术的有效性;实验二研究使用手柄交互下,增强键响应时间对虚拟现实环境中虚拟键盘立体增强技术效果的影响。研究二为裸手交互下,虚拟现实环境中虚拟键盘的立体增强技术的有效性和影响因素研究。该研究包含三个实验。实验三研究裸手交互下,虚拟现实环境中不同角度的虚拟键盘的立体增强技术的有效性;实验四研究裸手交互下,增强响应时间对虚拟现实环境中虚拟键盘立体增强技术效果的影响;实验五研究裸手交互下,增强突起距离对虚拟现实环境中虚拟键盘立体增强技术效果的影响。
  本研究得出以下主要结论:(1)无论是在手柄交互还是裸手交互情况下,虽然在被试主观评分上没有显著差异,但是使用了立体增强技术的增强键盘文本输入平均输入时间均显著低于未使用立体增强技术的普通虚拟键盘。(2)在键盘倾斜角度上,裸手交互下,键盘角度倾斜或竖直对输入时间没有显著影响,但主观评分上被试更倾向于竖直键盘;在立体增强技术的增强距离参数上,3~6厘米是在裸手交互下比较适宜的;在立体增强技术的响应时间参数上,手柄交互下,100毫秒是比较适宜的增强响应时间参数;裸手交互下,100~200毫秒比较适宜。

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