[发明专利]面向全息展示的多通道人机交互工效测评系统及测评方法

说明书

面向全息展示的多通道人机交互工效测评系统及测评方法，包括全息投影系统，多通道交互系统和生理信号采集及处理系统；所述全息投影系统包括投影仪和180度全息柜，所述投影仪设置在180度全息柜正前方，并用于照射180度全息柜；本发明的测试系统拓展性强，可添加其他输入设备，完成全息展示下的各种交互工效的测评，比如可应用到飞机座舱、汽车座舱等环境下的多通多交互工效研究。发明测评方法简单，方便快捷，根据本发明的测评结果可以相应的选择在多通道条件或键鼠交互条件下进行交互，以减少对交互者的认知造成不必要的疲劳，具有较强的实际应用意义。

技术领域

本发明属于人机工程学技术领域，涉及一种实验系统，具体涉及一种面向全息展示的多通道人机交互工效测评系统及测评方法。

背景技术

全息(Hologram)技术也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术。该技术的完整实现所耗费的计算量极大，使用条件苛刻，近期还达不到实际应用要求。比如，美国Univ.of Arizona教授Savas Tay的研究小组研究了在photorefractive-polymer这种新的全息记录材料上，利用数码全息打印方式，能较短时间内记录一张4in×4in的数码全息图，但目前大面积记录材料的制作非常困难，记录材料的感光灵敏度还不够理想，造成了技术的推广存在较大困难。但相对的，商业领域利用一种更为便捷的方式来实现“全息”的使用体验，即基于光路折射及叠加原理，利用特制透明薄膜成像，使像具有多个可视角度，如同全息图像一般可在多个角度进行观察，并且图像具有明显的空间感和透视感。这一技术也称作“幻影成像”(Spectra Vision)，现在越来越多地应用到文物展览、舞台节目、汽车发布会、服装秀等领域。例如，2006年3月著名时装品牌Alexander McQueen在巴黎的发布会上展示了在金字塔型玻璃罩中漂浮的模特的等身大小的幻影；2010年日本世嘉公司第一采用全息投影技术举办了虚拟偶像演唱会，现场效果震撼；国内的博物馆文化馆也引进了这一技术，如西安汉阳陵、常州博物馆、规划馆都采用了全息展示技术。

在展示的过程中，人们也更多地加入交互特性。传统的展示设计局限于空间的营造和展示的内容，反而忽视了展示的根本目的——信息的传达和获取。如今在全息投影技术的大背景下，展示设计逐渐将传统的静态物品展示变成了动态的、非物质的、以观众为主的互动性展示。其中常用的技术是有触摸、红外线肢体动作扑捉和声音识别等多通道交互技术。多通道人机交互中工效问题一直是人机交互的一大方向，随着多通道人机交互的展示方式由电脑屏幕转向全息展示，工效问题再次成为亟须研究的问题。而脑负荷是检测工效的一个重要指标，但是现有技术无法实现在全息显示下交互者脑负荷的判断，进行工效的测评。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种面向全息展示的多通道人机交互工效测评系统及测评方法，可用于研究测试使用180度全息投影成像技术做展示时，多通道交互使用者的脑负荷变化，完成多通道人机交互工效测评。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

面向全息展示的多通道人机交互工效测评系统，包括全息投影系统，多通道交互系统和生理信号采集及处理系统；

所述全息投影系统包括投影仪和180度全息柜，所述投影仪设置在180度全息柜正前方，并用于照射180度全息柜；

所述多通道交互系统包括体感传感器、第一计算机和用于被试坐的座椅，其中体感传感器置于全息柜体的底部，并且与第一计算机相连；

所述生理信号采集及处理系统包括佩戴在被试者头部的脑波仪，脑波仪连接有第二计算机。

所述180度全息柜包括长方体状支架，支架内设置有全息玻璃、双面成像玻璃、平面镜和无纺背景布，双面成像玻璃水平设置，平面镜位于双面成像玻璃上且与双面成像玻璃呈45度角设置，全息玻璃与平面镜关于双面成像玻璃对称设置；无纺背景布将支架的5个面遮蔽使得投影仪能够向平面镜的反射面投影。