實(shí)驗(yàn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用（運(yùn)動(dòng)感知研究）.pdf

1、大腦的運(yùn)動(dòng)感知機(jī)制是腦科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，其中，視覺(jué)信號(hào)和前庭信號(hào)是運(yùn)動(dòng)感知過(guò)程中影響最大的兩種感覺(jué)信號(hào)。在過(guò)去，由于研究工具的匱乏以及技術(shù)手段的限制，導(dǎo)致刺激的給予無(wú)法做到簡(jiǎn)單可控，不能很好地模擬人在自然環(huán)境中接收到的刺激，很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展使得刺激給予變得簡(jiǎn)單可控，其技術(shù)特點(diǎn)使被試可以完全沉浸在虛構(gòu)的場(chǎng)景中，有利于拓展我們的研究范圍并獲得更好的結(jié)果。但是，目前市場(chǎng)上的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)普遍存在一些局限性，比如一般不提

2、供力反饋，從而不能模擬物理的運(yùn)動(dòng)刺激（前庭信號(hào)）;軟件接口非常有限，不能滿(mǎn)足科研實(shí)驗(yàn)中需要高度靈活和高精度的系統(tǒng)控制需求等。本文旨在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一套實(shí)驗(yàn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，來(lái)滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)感知機(jī)制研究中的實(shí)驗(yàn)需求，并通過(guò)簡(jiǎn)單的心理物理學(xué)和腦電實(shí)驗(yàn)對(duì)該系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試。
　　該系統(tǒng)按照功能劃分為控制單元、處理單元、刺激單元和數(shù)據(jù)采集單元。其中，刺激單元分為視覺(jué)刺激模塊和前庭刺激模塊，分別負(fù)責(zé)輸出視覺(jué)刺激和前庭刺激（物理的運(yùn)動(dòng)刺激），數(shù)據(jù)采

3、集單元分為眼動(dòng)追蹤模塊和腦電記錄模塊，分別負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)眼動(dòng)和腦電數(shù)據(jù)的采集?？刂茊卧?fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的邏輯，處理單元在接收到控制單元的指令并進(jìn)行解析后，通過(guò)不同的通信方式將具體的執(zhí)行內(nèi)容發(fā)送給對(duì)應(yīng)的模塊。具體的實(shí)驗(yàn)邏輯，可以在控制單元中通過(guò)一種實(shí)時(shí)腳本實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到高度靈活和高精度的系統(tǒng)控制需求。采集的數(shù)據(jù)將根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的事件進(jìn)行標(biāo)記處理，便于之后的數(shù)據(jù)分析。
　　在開(kāi)發(fā)完成虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)后，通過(guò)簡(jiǎn)單的心理物理學(xué)和腦電實(shí)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)的各