虚拟环境中眼动通道研究.pdf

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1、虚拟环境中眼动通道研究赵东坡2015年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540虚拟环境中眼动通道研究作者姓名赵东坡学院名称计算机学院指导教师程成副教授答辩委员会主席赵清杰教授申请学位级别工学硕士学科专业计算机科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月21日ResearchoneyemovementchannelinvirtualenvironmentCandidateName:DongpoZhaoSchoolorDepartment:ComputerScienceFacultyMentor:AssociatePr

2、of.ChengChengChair,ThesisCommittee：Prof.QingjieZhaoDegreeApplied:MasterofScienceMajor：ComputerScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,21,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要目前的眼动跟踪系统需要用户每次使用前标定，并且使用过程中头部尽量保持不动。解决上述限制，开发无需标定的头部可自由移动的眼动跟踪系统，才能使眼动跟踪技术得到广泛应用。本文研究了眼球模型，通过计算角膜曲率中心和瞳孔中心得到三维空间视线向量坐标。然后实现了基于三维眼动技术的无标定眼动跟踪虚拟系统，并在虚拟系统上对许多参数集合进行了大量

4、实验，得到一些实验结论，探测出较最优的系统配置，使系统的误差控制在1°之内，为搭建真实的无标定眼动跟踪系统提供理论与经验基础。本文还将眼动跟踪技术应用到虚拟环境中，在虚拟装配系统中基于眼动跟踪研究了用户意图的分析和抽取，并建立多通道用户意图理解的算法，以此来提高交互效率。结合虚拟装配应用给出了典型意图的实验结果并给予分析，通过实验对多通道意图的可用性和可靠性，以及基于意图系统的实时性进行了评估。实验证明，基于意图的系统极大地降低了操作的时间和复杂度。关键字：眼动跟踪；虚拟装配；意图；多通道；人机交互I北京理工大学硕士学位论文ABSTRACT

5、Thecurrenteyetrackingsystemneedstheusertocalibrateeverytime,andtokeeptheheadstillduringusing.Tosolvetheselimitationsanddevelopacalibrationfreeandheadmotionfreegazetrackingsystem,theeyetrackingtechniquescanbeappliedmorewidely.Thispaperinvestigatestheeyemodelandthevectorofth

6、elineofsightinthreedimensionspace,andthenimplementsavirtualcalibrationfreegazetrackingsystembasedonthreedimensioneyetrackingtechnology.Toexploreanoptimalconfigurationofsystem,wehavetriedmanyparametersetsonthevirtualeyetrackingsystemcontrollingtheerrorofsysteminonedegreeand

7、gotsomeusefulconclusionstobuildthehardwareenvironment.Thispaperinvestigateshowtoanalysisuserintentsandabstracttheseintents,andconstructsmultimodalintentunderstandingalgorithms.IntentbasedVirtualEnvironmentconstructionispracticedinavirtualassemblysystem.Experimentsontypical

8、intentsareconductedandanalyzed,theauthorshavegivenacomprehensiveevaluationontheusabilitya