面向虛擬超市的語(yǔ)義交互的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事、游戲、工業(yè)仿真等領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用。而交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的重要特性之一，簡(jiǎn)單易用的交互體驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)成功的重要方面。但是用戶直接操縱虛擬場(chǎng)景技術(shù)已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)世界中的物理規(guī)律很難通過(guò)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(duì)系統(tǒng)“個(gè)性化”的支持。本課題通過(guò)將語(yǔ)義技術(shù)

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

3、場(chǎng)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(chǎng)景語(yǔ)義描述以RDF三元組的格式存放在知識(shí)庫(kù)中，與程序獨(dú)立開來(lái)，符合MVC的設(shè)計(jì)思想。語(yǔ)義描述從知識(shí)庫(kù)中讀取出來(lái)后經(jīng)過(guò)解析封裝，與圖形部件一起構(gòu)成語(yǔ)義對(duì)象。交互控制模塊負(fù)責(zé)語(yǔ)義對(duì)象的創(chuàng)建和管理，并將場(chǎng)景中可能觸發(fā)的供給語(yǔ)義和需要滿足的約束語(yǔ)義傳遞給語(yǔ)義判定模塊，同時(shí)負(fù)責(zé)供給語(yǔ)義觸發(fā)后的執(zhí)行和約束語(yǔ)義不滿足時(shí)的調(diào)整。語(yǔ)義判定模塊負(fù)責(zé)供給語(yǔ)義觸發(fā)的判斷和約束語(yǔ)義滿足性的判斷。本課題通過(guò)語(yǔ)義對(duì)

4、場(chǎng)景上下文信息的描述，并在交互時(shí)對(duì)執(zhí)行動(dòng)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(jì)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，運(yùn)行流暢，交互效果良好，完成了本課題的要求。
　　綜上，本文將語(yǔ)義應(yīng)用到三維交互中，提高了交互的可用性和效率。實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的語(yǔ)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(jià)值。本課題探索語(yǔ)義在三維交互中的應(yīng)用，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和語(yǔ)