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基于头戴式显示器的虚拟现实和生理计算在中风康复中的应用：系统评价
虚拟现实 (VR) 介导的康复正在成为中风幸存者恢复运动功能的有用工具。最近的研究表明，VR 与生理计算（即实时测量和分析不同的行为和心理生理信号）和反馈相结合，可以 1) 提高患者的参与度和积极性，2) 可以在患者舒适的家中进行可重复的治疗，以及 3) 开发干预结果和成功的新代理。虽然此类系统已显示出对中风康复的巨大潜力，但仍然缺乏对文献的广泛回顾。在这里，我们旨在填补这一空白，并对通过纳入标准的十二项研究进行系统回顾。对论文进行了详细分析，并对每项研究进行了质量评估/偏倚风险评估。结果发现，大多数研究的质量等级为良好或一般。研究结果还表明，基于 VR 的康复方案与生理计算相结合可以增强患者的依从性，提高积极性，改善整体体验，并最终提高康复效果和缩短恢复时间。本文讨论了所研究的局限性，例如样本量小和男女参与者比例不平衡，这可能会限制所得研究结果的普遍性。最后，对未来的研究提出了一些建议。
智能头戴式显示技术的设计
参与者从Kellogg Eye Center（UM）或西密歇根大学招募了与年龄相关的黄斑变性，糖尿病性视网膜病变，青光眼或色素性视网膜炎的参与者。一般纳入标准：•年龄≥18岁，自我报告的视觉障碍一般排除标准：•诊断认知障碍，对口译员的需求或身体残疾
使用头戴式显示器的自修复神经模型进行电磁头部跟踪的数据预测
摘要：在航空电子设备中，飞行员使用头盔显示器 (HMD) 在护目镜上显示外部环境的同步视图和与飞机相关的重要参数。为了完美同步护目镜上的视图，必须同步外部环境的坐标以及飞行员头部运动的坐标。为了确定飞行员头部运动的坐标，称为头部跟踪的过程起着重要作用。头部跟踪可以使用不同的跟踪技术来执行，例如光学跟踪、磁跟踪或惯性跟踪。在本文中，六自由度 (6-DoF) 磁运动跟踪装置 (Polhemus Patriot TM ) 用于在模拟器床上实时获取飞行员头部运动的坐标。在跟踪器获取过程中，由于铁磁性引起的磁场干扰，数据可能会丢失。为此，我们采用自修复神经模型 (SHNM) 来预测缺失数据。用于恢复的数据有 5200 个头部运动的 6-DoF 样本。SHNM 可实现超过 85% 的准确率来预测三组不同的缺失数据。将所提模型预测数据的准确率与反向传播神经网络 (BPNN) 模型进行了比较，结果发现 SHNM 模型的准确率优于 BPNN 模型
虚拟驾驶舱：沉浸式头戴式显示器，作为直升机操作的人机界面
摘要。提高飞行员的态势感知能力是下一代飞机驾驶舱设计的主要目标。飞行员的窗外视野是一个根本问题，由于恶劣天气、黑暗或飞机结构本身的原因，飞行员的视野经常会变差。解决这个问题的常用方法是通过机载传感器和包含地形和障碍物信息的数据库生成增强的周围环境模型。在直升机领域，环境的图像随后通过面板显示器或透明头戴式显示器呈现给飞行员。我们研究了第三种信息显示方法。这个概念——称为虚拟驾驶舱——应用了非透明头戴式显示器。利用这种虚拟现实显示器，可以结合现有的合成和增强视觉系统的优势，同时克服现有的局限性。除了对优缺点的理论讨论外，还展示了该概念在直升机海上作业中的两个实际实施示例。在基于游戏引擎 Unity 的模拟环境中进行了两项人为因素研究。它们证明了虚拟驾驶舱具有成为未来驾驶舱长期候选方案的普遍潜力。© 2019 光学仪器工程师协会 (SPIE) [DOI：10.1117/1.OE.58.5.051807]
头戴式间接视觉的目标检测性能
参与者使用头盔显示器 (HMD) 和触摸屏显示器通过 3 种不同的方法检测目标，以显示间接视觉显示系统的 360º 视频。采用受试者内设计，目标包括下马、骑乘和空中目标。测量了检测到的目标数量、工作量和每种条件下的可用性。与监视器条件相比，HMD 条件在总体上和每种目标类型中检测到的目标数量明显更多。与其他条件相比，使用 HMD 还产生了明显较低的心理工作量（由 NASA TLX 测量），并且实现了明显更高的可用性。讨论了这些差异的可能原因，并讨论了未来使用 HMD 和混合现实技术进行间接视觉显示系统的研究。
头戴式间接视觉的目标检测性能
参与者使用头盔显示器 (HMD) 和触摸屏显示器通过 3 种不同的方法检测目标，以显示间接视觉显示系统的 360º 视频。使用受试者内设计，目标包括下马、骑乘和空中目标。测量了检测到的目标数量、工作量和每种条件的可用性。与监视器条件相比，HMD 条件在总体上和每种类型的目标类型中检测到的目标明显更多。根据 NASA TLX 的测量，与其他条件相比，HMD 的使用还产生了明显较低的心理工作量，并且实现了明显更高的可用性。讨论了这些差异的可能原因，并讨论了未来使用 HMD 和混合现实技术进行间接视觉显示系统的研究。
比较头戴式显示器中凝视输入技术的选择机制
头部运动是 VR/AR 头戴设备的常见输入方式。然而，尽管它们使用户能够控制光标，但它们缺乏触发操作的集成方法。存在许多方法可以填补这一空白：专用的“点击器”、设备上的按钮、空中手势、停留、语音和基于将头部运动与视觉呈现的目标相匹配的新输入技术。这些提议多种多样，目前缺乏关于这些不同技术的性能、体验和偏好的实证数据。这妨碍了设计师选择合适的输入技术进行部署的能力。我们进行了两项研究来解决这个问题。一项 Fitts 定律研究比较了五种传统的选择技术，并得出结论：点击器（手动）和停留（免提）提供了精度、速度和物理负荷的最佳组合。一项后续研究将点击器和停留与运动匹配实现进行了比较。虽然点击器保持最快且停留最准确，但运动匹配可能在这两极之间提供有价值的折衷。
表演者与观察者：在检验头戴式显示器输入方式的社会接受度时，我们应该考虑谁的舒适度？
虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 技术越来越受欢迎。这些新技术的社会接受度具有重要意义，因为产品的成功很大程度上取决于技术是否被社会接受 [39]。尽管“接受度”或“一个人对使用技术的心理舒适度”似乎是一个简单的概念，但它背后可能隐藏着各种错综复杂的因素。为了研究社会中的技术接受度，先前的研究探讨了技术的“社会接受度”或“社会接受度”，定义为从执行者的角度 (即用户的感知) 在不同社会环境中使用新技术时感到的舒适或不适程度 [1, 33]。然而，这种方法可能无法让我们完全掌握社会接受度的构造：事实上，从用户的角度来看，社会接受度是用户自己对使用技术时在社交上感到舒适程度的感知。对于进一步理解社会接受度，额外衡量观察者（或旁观者）对新技术或新交互方式的接受程度可能很重要。了解这一点可能最终能让我们缓解用户在新的或习惯的社交环境中所经历的尴尬。因此，这一研究步骤可能有助于我们促进观察者对这些新技术的适应。尽管之前的研究已经调查了观察者在目睹用户操作新技术时对社会接受度的看法 [ 1 , 11 , 30 – 32 ]，但据我们所知，目前还没有对这两种视角进行直接比较的研究，也没有明确的指导方针说明如果这两种视角不同，应该如何考虑。在本文中，我们研究了头戴式显示器 (HWD) 的社会接受度，因为它们正逐渐被用户所接受，并开始侵犯感知和与数字信息交互的传统方式。无论是在商业平台还是研究平台上，HWD 都已被证明可在多种情境中发挥作用 [3、4、10、21、27、35]。各种输入技术都被证明可以与 HWD 交互，包括强烈的泛音（如手势 [7]、头部运动 [13、18] 和语音命令 [18]）到相对隐蔽的输入技术（如触摸板 [24] 和戒指 [9]）。这些输入技术可能存在一些限制，通常是与情境相关的。例如，语音命令可能不适用于商务会议，而头部运动可能会引起他人不必要的注意，使表演者感到尴尬或不舒服。当然，更清楚地了解 HWD 输入法的社会接受度对于顺利促进技术采用至关重要。在本文中，我们从表演者（研究 1）和观察者（研究 2）的角度探讨了 HWD 输入的社会可接受性。更具体地说，我们探索用户和观察者对使用五种输入模式的看法，这些输入模式通常用于