概述

ErgoVR工業(yè)設計與人機交互虛擬現(xiàn)實實驗室，基于“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)工程理論建設，適用于工業(yè)設計領域的科學研究以及高校實驗教學等方面的工作。能夠滿足工業(yè)設計領域的多種研究需求，并能夠進行理論驗證、設計測評、虛擬樣機測評與產品測試等研究。   

實驗室可基于大型沉浸式CAVE虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、可穿戴虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及多人交互虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，用戶可以自定義創(chuàng)建虛擬環(huán)境，并且進行多感知交互體驗研究，其中包含嗅覺模擬系統(tǒng)、觸覺模擬系統(tǒng)、聽覺模擬系統(tǒng)等多感知交互系統(tǒng)。同時，結合津發(fā)自主研發(fā)的ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺，實現(xiàn)“以人為中心”的多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集與分析，為科學研究和設計評價提供完整的數(shù)據(jù)指標。

系統(tǒng)組成

(1) 實驗室概述

實驗室可用于進行工業(yè)設計與用戶體驗相關領域的研究。實驗室主要分為被試間與主試間兩大功能區(qū)域，之間由單向玻璃隔開，使主試間中的研究人員看見被試間內受試者的行為，而受試者看不見主試間，從而減小干擾。其中，被試間為實驗進行的區(qū)域，搭建為虛擬現(xiàn)實測試室，可通過CAVE式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、8K眼動腦電多模態(tài)虛擬現(xiàn)實頭盔或者多人交互虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進行虛擬現(xiàn)實場景呈現(xiàn)，并可依照測試需求布置所需的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集設備，如虛擬現(xiàn)實眼動儀、可穿戴人因生理儀等；被試間中有多個行為觀察攝像頭與拾音器，從不同角度攝取受試者的行為影像并采集受試者的聲音，音視頻信號傳送給主試間中的人機環(huán)境同步平臺進行數(shù)據(jù)分析。主試間為觀察與數(shù)據(jù)分析區(qū)域，布置有語音控制臺，研究人員的指令通過被試間的揚聲器傳送給受試者；主試間還布置有人機環(huán)境同步平臺、人因智能邊緣計算平臺等設備，研究人員可在主試間實時同步采集多模態(tài)人因數(shù)據(jù)并進行分析。

實驗室被試間設置有虛擬現(xiàn)實顯示交互系統(tǒng)和多模態(tài)人因數(shù)據(jù)采集設備，包括CAVE式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、8K眼動腦電多模態(tài)虛擬現(xiàn)實頭盔、多人交互虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、虛擬聽覺嗅覺觸覺感知模擬系統(tǒng)、虛實時空行為分析系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實雙手交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實腦機交互設備、虛擬現(xiàn)實情感交互設備、虛擬現(xiàn)實動作交互設備、表情語音采集儀、行為觀察儀、可穿戴人因生理儀、虛擬現(xiàn)實腦成像儀、可穿戴多模態(tài)腦功能儀、動作捕捉儀以及工業(yè)設計人因測試系統(tǒng)等。被試間的產品組成與選型可根據(jù)實際研究需求進行配置。此外，被試間系統(tǒng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集設備可結合ErgoAI人因智能邊緣計算終端，將計算和數(shù)據(jù)處理能力移至接近數(shù)據(jù)源的終端設備上，進行數(shù)據(jù)的智能化處理和分析。

實驗室主試間設置有多模態(tài)人因數(shù)據(jù)同步采集、分析和邊緣智能設備，包括ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺和ErgoAI人因智能評估平臺。其中，ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺支持多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集與分析，確保所需要的人、機、環(huán)境三方面的多模態(tài)數(shù)據(jù)可基于同一時間軸進行實時同步，消除事后對齊數(shù)據(jù)分析的負擔，并使數(shù)據(jù)“協(xié)同增效”，多角度綜合印證結果，確保數(shù)據(jù)結果的有效性與準確性。ErgoAI人因智能應用平臺，對接人機環(huán)境同步平臺所同步采集的多模態(tài)數(shù)據(jù)，搭建開放式AI算法應用平臺，能夠為不同AI算法基礎的用戶，提供從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)降噪、數(shù)據(jù)標注、模型訓練、模型評估及部署應用的全流程智能化應用系統(tǒng)。平臺可提供數(shù)千人次數(shù)據(jù)搭建的各類應用數(shù)據(jù)集，涵蓋人員基數(shù)據(jù)集、狀態(tài)數(shù)據(jù)集等，以及數(shù)十種人因工程預訓練模型，包括單模態(tài)狀態(tài)識別模型、多模態(tài)狀態(tài)識別模型等。同時，ErgoAI人因智能應用平臺支持根據(jù)實際研究內容與方向創(chuàng)建數(shù)據(jù)集、訓練并驗證模型，并進行模型部署與實時狀態(tài)預測。