面向虛擬超市的語義交互的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實在軍事、游戲、工業(yè)仿真等領(lǐng)域起到越來越重要的作用。而交互性是虛擬現(xiàn)實的重要特性之一，簡單易用的交互體驗是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)成功的重要方面。但是用戶直接操縱虛擬場景技術(shù)已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實的瓶頸技術(shù)之一:一方面輸入設(shè)備不允許用戶隨心所欲地輸入;另一方面，現(xiàn)實世界中的物理規(guī)律很難通過仿真技術(shù)模擬。到目前為止，大部分的三維交互研究都是面向通用的交互任務(wù)和常用的交互技術(shù)，缺乏對系統(tǒng)“個性化”的支持。本課題通過將語義技術(shù)

2、應(yīng)用到三維交互中，描述場景的上下文信息，用于感知用戶的交互意圖，使三維場景中的人機交互更加自然、高效。
　　本文分析了語義相關(guān)的技術(shù)在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用，參考一些語義技術(shù)在三維交互中的具體實現(xiàn)，最終實現(xiàn)了面向虛擬超市的語義交互系統(tǒng)。本課題在已有的開源三維引擎的基礎(chǔ)上，添加語義交互的功能，方便了系統(tǒng)的實現(xiàn)，提高系統(tǒng)的可靠性。采用供給語義描述場景中的物體所能提供的操作，能夠更準(zhǔn)確地識別用戶操作意圖，減少用戶所需要的操作;采用約束語義描述

3、場景中的物體應(yīng)滿足的約束，從而避免了物理規(guī)律仿真。場景語義描述以RDF三元組的格式存放在知識庫中，與程序獨立開來，符合MVC的設(shè)計思想。語義描述從知識庫中讀取出來后經(jīng)過解析封裝，與圖形部件一起構(gòu)成語義對象。交互控制模塊負責(zé)語義對象的創(chuàng)建和管理，并將場景中可能觸發(fā)的供給語義和需要滿足的約束語義傳遞給語義判定模塊，同時負責(zé)供給語義觸發(fā)后的執(zhí)行和約束語義不滿足時的調(diào)整。語義判定模塊負責(zé)供給語義觸發(fā)的判斷和約束語義滿足性的判斷。本課題通過語義對

4、場景上下文信息的描述，并在交互時對執(zhí)行動作的判斷，使得三維交互更加“智能”。
　　本課題基于三維引擎OGRE設(shè)計實現(xiàn)了語義交互系統(tǒng)，并應(yīng)用與虛擬超市基本環(huán)境中，完成了虛擬超市的基本交互功能。系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，運行流暢，交互效果良好，完成了本課題的要求。
　　綜上，本文將語義應(yīng)用到三維交互中，提高了交互的可用性和效率。實現(xiàn)了簡單的語義交互系統(tǒng)，并應(yīng)用與虛擬超市中，具有一定的應(yīng)用價值。本課題探索語義在三維交互中的應(yīng)用，對虛擬現(xiàn)實和語