本文關(guān)鍵詞：基于體感交互的沉浸式森林景觀展示研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：森林景觀展示作為一種全新的現(xiàn)代林業(yè)文化傳達(dá)形式,無(wú)論在理論方面還是在實(shí)踐方面都欠缺完整而系統(tǒng)的研究。針對(duì)這種情況,木文在分析了森林景觀展示產(chǎn)生背景的基礎(chǔ)上,歸納了森林景觀展示的概念和內(nèi)涵,總結(jié)了它所具有的三個(gè)性質(zhì)特點(diǎn),即森林景觀展示的表現(xiàn)內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用；建立了一套涵蓋現(xiàn)代林業(yè)裝備、當(dāng)代展覽展示、經(jīng)典認(rèn)知心理學(xué)以及通用人機(jī)工程學(xué)的森林景觀展示綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該體系中,筆者歸納了可用性評(píng)價(jià)體系和沉浸感評(píng)價(jià)體系兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)體系。 通過(guò)對(duì)森林景觀展示系統(tǒng)支撐硬件的全面分析和對(duì)比,發(fā)現(xiàn)微軟開(kāi)發(fā)的Kinect傳感器和多通道融合無(wú)縫拼接投影系統(tǒng),是當(dāng)前交互性能最好、沉浸感環(huán)境營(yíng)造最強(qiáng)的兩款硬件設(shè)備。文中基于這兩款硬件設(shè)備開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件平臺(tái),通過(guò)三維場(chǎng)景模擬、Kinect API開(kāi)發(fā)、手勢(shì)定義、多Kinect同步應(yīng)用集成等關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了基于體感交互的沉浸式森林景觀展示系統(tǒng)(A full-body motion sensor based Immersive Forest Landscape Display),簡(jiǎn)稱(chēng)IFLD系統(tǒng)。本系統(tǒng)將多個(gè)Kinect體感控制器和多通道無(wú)縫融合投影系統(tǒng)集成在一起,并且實(shí)現(xiàn)了相互轉(zhuǎn)換的接口,將其應(yīng)用到森林景觀展示當(dāng)中。能夠給參與者造就一個(gè)能夠完全沉浸在其中的虛擬森林景觀環(huán)境,并且參與者身體上不需要佩戴硬件設(shè)備便可與虛擬環(huán)境發(fā)生交互,進(jìn)行自由的人機(jī)對(duì)話(huà),帶給參與者一種全新的交互體驗(yàn)和完全沉醉于其中的感官享受。從應(yīng)用層面上提高了用戶(hù)的舒適性和易操作性；從理論層面上,豐富了森林景觀展示的視覺(jué)傳達(dá)形式,擴(kuò)展了林業(yè)可視化的應(yīng)用領(lǐng)域,增強(qiáng)了生態(tài)文明和森林文化傳播的效果。 文中以建立的森林景觀展示綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為指導(dǎo),展覽展示關(guān)鍵技術(shù)和現(xiàn)代林業(yè)文化傳播設(shè)備為支撐,針對(duì)IFLD系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行測(cè)試,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明文中所建立的森林景觀展示綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系較為科學(xué),能夠很好的說(shuō)明森林景觀展示系統(tǒng)的各方面衡量標(biāo)準(zhǔn),所實(shí)現(xiàn)的IFLD系統(tǒng)也具有廣泛的通用性。不但適合作為以單純的森林景觀表現(xiàn)為內(nèi)容的展示平臺(tái),而且在數(shù)字城市、地理信息統(tǒng)、植物生長(zhǎng)模擬、虛擬旅游以及虛擬博物館等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,也能夠?qū)崿F(xiàn)較好的效果。
【關(guān)鍵詞】：林業(yè)可視化 虛擬現(xiàn)實(shí) 森林景觀 體感交互 沉浸感 多通道融合
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TU986
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 現(xiàn)代林業(yè)文化傳播的客觀需求9-11
• 1.1.2 數(shù)字展覽展示發(fā)展的主觀推動(dòng)11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文的研究目標(biāo)及內(nèi)容15-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)15-16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 研究意義17-18
• 1.5 本文的技術(shù)路線18-20
• 1.6 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)20
• 1.7 本文的組織結(jié)構(gòu)20-21
• 1.8 本章小結(jié)21-23
• 2 森林景觀展示理論體系研究23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 森林景觀展示的概念和內(nèi)涵23-24
• 2.3 森林景觀展示的性質(zhì)特點(diǎn)24-33
• 2.3.1 森林景觀展示的行業(yè)應(yīng)用25-27
• 2.3.2 森林景觀展示的表現(xiàn)形式27
• 2.3.3 森林景觀展示的關(guān)鍵技術(shù)27-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 3 森林景觀展示綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建34-64
• 3.1 引言34
• 3.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基本原則34-35
• 3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定35
• 3.4 森林景觀展示中的交互性評(píng)價(jià)指標(biāo)35-42
• 3.4.1 用戶(hù)交互行為的有效性40-41
• 3.4.2 用戶(hù)交互行為的效率41
• 3.4.3 用戶(hù)交互行為的滿(mǎn)意度41-42
• 3.5 森林景觀展示中的交互設(shè)備42-48
• 3.5.1 傳統(tǒng)交互設(shè)備42-47
• 3.5.2 Kinect體感交互設(shè)備47-48
• 3.6 森林景觀展示中的沉浸感評(píng)價(jià)指標(biāo)48-57
• 3.6.1 用戶(hù)的認(rèn)知負(fù)荷51-52
• 3.6.2 用戶(hù)的視野沉浸度52-57
• 3.7 森林景觀展示中的顯示設(shè)備57-63
• 3.7.1 半沉浸式虛擬環(huán)境顯示設(shè)備58
• 3.7.2 完全沉浸式虛擬環(huán)境顯示設(shè)備58-61
• 3.7.3 多通道融合無(wú)縫拼接投影系統(tǒng)61-63
• 3.8 本章小結(jié)63-64
• 4 基于體感交互的沉浸式森林景觀展示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)64-99
• 4.1 引言64
• 4.2 系統(tǒng)整體策劃方案64-70
• 4.2.1 系統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)方案65-68
• 4.2.2 系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)方案68-69
• 4.2.3 系統(tǒng)硬件集成方案69-70
• 4.3 系統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)70-80
• 4.3.1 三維地形創(chuàng)建72-73
• 4.3.2 樹(shù)木植被模型創(chuàng)建73-79
• 4.3.3 烘焙貼圖制作79-80
• 4.4 系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)80-94
• 4.4.1 基于Kinect傳感器的手勢(shì)定義實(shí)現(xiàn)80-93
• 4.4.2 Uinty3D系統(tǒng)整合輸出93-94
• 4.5 系統(tǒng)硬件集成94-97
• 4.5.1 多Kinect同步應(yīng)用系統(tǒng)集成94-95
• 4.5.2 基于多通道融合的沉浸式系統(tǒng)集成95-97
• 4.6 本章小結(jié)97-99
• 5 基于體感變互的沉浸式森林景觀展示系統(tǒng)性能測(cè)試99-109
• 5.1 引言99
• 5.2 IFLD系統(tǒng)交互性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)99
• 5.3 系統(tǒng)運(yùn)行交互性能測(cè)試99-105
• 5.3.1 交互行為有效性測(cè)試101-102
• 5.3.2 交互行為效率測(cè)試102-103
• 5.3.3 交互行為滿(mǎn)意度測(cè)試103-105
• 5.4 IFLD系統(tǒng)沉浸感實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)105
• 5.5 系統(tǒng)沉浸感性能測(cè)試105-107
• 5.5.1 用戶(hù)的認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試105-106
• 5.5.2 用戶(hù)視野浸沒(méi)度測(cè)試106-107
• 5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析107-108
• 5.7 本章小結(jié)108-109
• 6 結(jié)論與展望109-111
• 6.1 本文的主要工作109-110
• 6.2 未來(lái)工作展望110-111
• 參考文獻(xiàn)111-118
• 個(gè)人簡(jiǎn)介118-119
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介119-120
• 獲得成果目錄120-122
• 致謝122

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5 蔡茂紅 張振東 特約記者 張功和;瑞昌著力打造城市森林景觀[N];九江日?qǐng)?bào);2008年

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本文編號(hào)：377900