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1、虛擬環(huán)境中眼動通道研究趙東坡2015年1月中圖分類號：TQ028.1UDC分類號：540虛擬環(huán)境中眼動通道研究作者姓名趙東坡學(xué)院名稱計(jì)算機(jī)學(xué)院指導(dǎo)教師程成副教授答辯委員會主席趙清杰教授申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月21日ResearchoneyemovementchannelinvirtualenvironmentCandidateName:DongpoZhaoSchoolorDepartment:ComputerScienceFacultyMentor:AssociatePr
2、of.ChengChengChair,ThesisCommittee：Prof.QingjieZhaoDegreeApplied:MasterofScienceMajor：ComputerScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,21,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研
3、究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前的眼動跟蹤系統(tǒng)需要用戶每次使用前標(biāo)定，并且使用過程中頭部盡量保持不動。解決上述限制，開發(fā)無需標(biāo)定的頭部可自由移動的眼動跟蹤系統(tǒng)，才能使眼動跟蹤技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。本文研究了眼球模型，通過計(jì)算角膜曲率中心和瞳孔中心得到三維空間視線向量坐標(biāo)。然后實(shí)現(xiàn)了基于三維眼動技術(shù)的無標(biāo)定眼動跟蹤虛擬系統(tǒng)，并在虛擬系統(tǒng)上對許多參數(shù)集合進(jìn)行了大量
4、實(shí)驗(yàn)，得到一些實(shí)驗(yàn)結(jié)論，探測出較最優(yōu)的系統(tǒng)配置，使系統(tǒng)的誤差控制在1°之內(nèi)，為搭建真實(shí)的無標(biāo)定眼動跟蹤系統(tǒng)提供理論與經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。本文還將眼動跟蹤技術(shù)應(yīng)用到虛擬環(huán)境中，在虛擬裝配系統(tǒng)中基于眼動跟蹤研究了用戶意圖的分析和抽取，并建立多通道用戶意圖理解的算法，以此來提高交互效率。結(jié)合虛擬裝配應(yīng)用給出了典型意圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并給予分析，通過實(shí)驗(yàn)對多通道意圖的可用性和可靠性，以及基于意圖系統(tǒng)的實(shí)時性進(jìn)行了評估。實(shí)驗(yàn)證明，基于意圖的系統(tǒng)極大地降低了操作的時間和復(fù)雜度。關(guān)鍵字：眼動跟蹤；虛擬裝配；意圖；多通道；人機(jī)交互I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACT
5、Thecurrenteyetrackingsystemneedstheusertocalibrateeverytime,andtokeeptheheadstillduringusing.Tosolvetheselimitationsanddevelopacalibrationfreeandheadmotionfreegazetrackingsystem,theeyetrackingtechniquescanbeappliedmorewidely.Thispaperinvestigatestheeyemodelandthevectorofth
6、elineofsightinthreedimensionspace,andthenimplementsavirtualcalibrationfreegazetrackingsystembasedonthreedimensioneyetrackingtechnology.Toexploreanoptimalconfigurationofsystem,wehavetriedmanyparametersetsonthevirtualeyetrackingsystemcontrollingtheerrorofsysteminonedegreeand
7、gotsomeusefulconclusionstobuildthehardwareenvironment.Thispaperinvestigateshowtoanalysisuserintentsandabstracttheseintents,andconstructsmultimodalintentunderstandingalgorithms.IntentbasedVirtualEnvironmentconstructionispracticedinavirtualassemblysystem.Experimentsontypical
8、intentsareconductedandanalyzed,theauthorshavegivenacomprehensiveevaluationontheusabilitya
