HMD-VR环境下基于平面辅助物的人机交互系统

曹力，吴小威，李琳,3

(1.合肥工业大学 计算机与信息学院,安徽，合肥 230601; 2.工业安全与应急技术安徽省重点实验室， 安徽，合肥 230009； 3.安全关键工业测控技术教育部工程研究中心,安徽，合肥 230009)

近年来，随着低成本头戴式显示器(head-mouted display，HMD)的出现，沉浸式虚拟现实(virtual reality，VR)设备在普通用户中得以普及. VR环境是一个类似于真实世界的三维空间，其交互方式主要存在导航、选择、操纵和系统控制4种类型[1-2].

导航是指在虚拟环境中将用户从一个地方带到另一个地方. 操纵通常指修改对象的位置和方向. 系统控制主要负责改变系统的交互模式和系统状态.

选择技术是允许用户在虚拟环境中选择一个或多个对象的技术. 在早期的探索中，以虚拟手技术[3]最受欢迎，因为其能够准确地反映手部的动作使得交互精确自然，但其交互范围有限. 为此，Poupyprev等[4]提出了go-go技术来扩大虚拟手在场景中的可达范围. 由于光线投射技术在远距离很难选中目标，Liang等[5]提出了用圆锥光束代替光线的圆锥投射(cone-casting)方法. 但该方法无法消除选择歧义，因此并不适用于密集场景. Mendes等[6]则基于圆锥投射技术，利用迭代细化的方式解决了圆锥投射技术选择的精确度问题，但交互过程过于繁琐. Kopper等[7]使用了一种四菜单细化的SQUAD技术，通过四菜单选项逐步选取目标，但该方法选择效率低且破坏了VR交互的沉浸感. Mingyu KimBong等[8]则考察了凝视交互在VR中的表现并测试了交互过程中用户的眩晕感和疲劳感. 现有的选择技术很难在……