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将先进技术应用于航空综合维护概念 - 在底层培训维护执行中使用虚拟现实
摘要。航空维修行业、维修和大修 (MRO) 程序需要跟上技术发展的步伐，从 2D 支持发展到 3D。现有的学习和培训 MRO 任务手册在很大程度上依赖于旧的 2D 图纸和按顺序执行的维护步骤列表。然而，这些是复杂的操作，需要 3D 洞察力，并且会从中受益匪浅，以便快速、易懂地吸收。虚拟现实 (VR) 应用程序可能是使这些程序更接近现实的合适选择，从而提高能力和技能。在 AIRMES 项目的几项维护优化开发中，该项目属于欧盟清洁天空 2 联合承诺计划，上述概念通过开发 VR 应用程序应用于维护执行，以帮助从业者执行特定维护活动，例如拆卸和定位飞机结构中的组件。VR 应用程序在移动平台上运行，该平台使用智能手机和便携式运动捕捉设备以及头戴式设备，允许从业者在现场学习和培训如何进行维护操作。实践者将处于沉浸式和交互式环境中，其中显示主机飞机结构部分和目标组件以及辅助/外围系统部件，并且可以通过虚拟手移除 3D 组件，虚拟手通过运动捕捉设备模拟用户的手。开发的系统为技术人员提供了针对特定情况的维护操作的高级培训和可靠信息，并有助于识别和执行要应用的程序，从而缩短维修时间。
摘要书 - DDI2022
摘要：驾驶员注意力通常通过扫视行为来评估，通常是通过测量远离前方道路的扫视或直接测量对非驾驶相关目标的扫视。这种方法可用于检测分散注意力的事件，但它不会检查是否对所有与情境相关的目标进行了采样。在这里，我们评估了 MiRA 理论作为注意力评估基础的实用性。对 23 名驾驶装有仪器的车辆在城市路线上行驶的参与者进行了实地研究。参与者佩戴头戴式眼动仪。数据缩减包括识别需要采样的目标区域、是否对其进行采样以及是否存在相关或不相关的其他交通。此外，逐个凝视分析确定了凝视方向、目的和目标。正如预测的那样，驾驶员对所有需要将视线从前方移开的目标区域进行了采样。大致在前方的目标区域（如斑马线）可能是通过周边视觉进行采样的，但这无法通过所使用的设备可靠地确认。 发现视线方向分布与先验定义的要求非常吻合。并行要求数量越多，用于检查交通情况的视线份额就越大。相关交通比不相关交通受到更多的监控。并行要求数量越多，备用视觉容量就越少。名义上的视线目标识别与要求的联系较少。因此，我们建议“传统的”基于视线的注意力评估应与基于目的的视线评估协议以及与情况相关的预定义要求相结合。
虚拟现实运动模拟器 - Polhemus
“我喜欢 Polhemus G 4 追踪器，因为和 Virtusphere 一样，它最接近自然环境。”Ray Latypov，Virtusphere 首席执行官 想象一下，踏入一个看起来像人形沙鼠轮的东西，完全沉浸在被球体包裹的虚拟现实世界中——只需单击按钮，这个球体就会改变您的整个环境。有无数可能的场景可供探索，您可以进行挑战极限的艰苦越野跑，游览莫斯科的城市景点，甚至在分秒必争的战场上测试您的反应能力。这些场景都是通过虚拟现实运动模拟器 Virtusphere 实现的。Virtusphere 利用 Polhemus G 4™ 6DOF 无线运动追踪器，因为它具有便携性、无缝追踪功能以及提供位置和方向的事实。 Ray Latypov 演示 Virtusphere 的功能 工作原理 — 完全沉浸感 Latypov 兄弟是 Virtusphere 背后的智囊。Virtusphere 首席执行官 Ray Latypov 和首席技术官 Allan Latypov 开发了这个想法并完善了 Virtusphere 产品。它的工作原理类似于计算机鼠标上的巨型轨迹球。10 英尺的空心球安装在一个特殊平台上，允许用户 360 度自由旋转。用户佩戴头戴式显示器，球体设计允许他们行走、跳跃或奔跑，因为他们完全沉浸在虚拟环境中。无线 G 4 为用户提供完全自由
存在感与学习之间的相互作用 - ARBOR
高度沉浸式的虚拟现实 (VR) 头戴设备在多个应用领域越来越受欢迎。在学习方面，它被认为有利于在嘈杂和分散注意力的环境中提高临场感和注意力，这两个因素对学习都很重要。尽管近年来研究力度加大，但在特定环境中探讨临场感和学习之间联系的实验研究经验知识仍然相当稀缺。本研究采用实验性混合方法，通过比较在嘈杂和安静的学习环境中使用高度沉浸式 VR 头戴设备进行记忆与使用低沉浸式系统（桌面屏幕）进行记忆，探讨了临场感和作为一种特殊学习形式的记忆之间的联系。使用 2（学习地点）x 2（学习设备）的被试间设计，63 名参与者在两种环境中与两种设备中的一种进行交互。正如预期的那样，VR 头戴设备用户报告的临场感水平更高。虽然参与者主观地认为 VR 头戴式设备是一种更好的学习设备，但在平静和嘈杂的环境中，桌面屏幕用户的记忆测试分数更高。学习地点没有显示出显著的影响。针对意外结果，讨论了注意力分散和情境相关学习，同时讨论了对实践和未来研究的影响。
未来的教育将会是什么样的？元宇宙和扩展现实对高等教育系统有何影响？
教育是社会可持续发展的重要基础之一，特别是联合国大会可持续发展目标 4。扩展现实 (XR，即所谓的 Metaverse) 可以实现与虚拟环境、计算机创建的对象和虚拟形象的多感官交互。此外，头戴式显示器 (HDM) 的蓬勃发展使人们能够越来越深入地体验虚拟世界，尤其是通过深度感知的发展，包括渲染视觉、触觉和听觉等多种模式。这为通过增加新的认知维度并让更多人（尤其是生活在偏远地区的人）能够接触到它，从而彻底改变高等教育系统创造了独特的机会。它也是疫情期间（例如最近的 COVID-19 疫情）教育学生过程的完美补充。在本文中，我们基于文献和我们的经验，概述了 Metaverse 在高等教育中应用的可能性，同时考虑到了系统的优势和局限性。事实证明，基于 XR 的解决方案可以成功应用于医学教育、化学课程以及科学、技术、工程和数学 (STEM) 教育。此外，基于 XR 的系统对于学习空间技能（例如导航、空间推理和感知）非常有用。在远程学习的情况下，XR 可以更轻松地适应教育模式。此外，在封锁期间，基于 XR 的应用程序可以被视为促进社交的工具。因此，它能够实现开放和包容的学习和教学空间，即 Edu-Metaverse。在当前的社会背景下，所获得的结果为影响用户在教育过程中（包括远程学习）应用 Metaverse 的因素提供了宝贵的见解。最后，本文提出了开发有效的基于 Metaverse 的教育解决方案的研究方向。
iVR-fNIRS：在完全沉浸式虚拟环境中研究大脑功能
摘要。沉浸式虚拟现实 (iVR) 采用头戴式显示器或类似洞穴的环境来创建感官丰富的虚拟体验，模拟用户在数字空间中的物理存在。该技术在神经科学研究和治疗中具有巨大的前景。特别是，虚拟现实 (VR) 技术促进了各种任务和场景的开发，这些任务和场景与现实生活情况密切相关，以在受控和安全的环境中刺激大脑。当传统刺激方法有限或不可行时，它还提供了一种经济有效的解决方案，为用户提供类似的交互感。虽然由于信号干扰或仪器问题，将 iVR 与传统脑成像技术相结合可能很困难，但最近的研究提出了将功能性近红外光谱 (fNIRS) 与 iVR 结合使用，以实现多功能脑刺激范式和灵活检查脑反应。我们对采用 iVR-fNIRS 设置的当前研究进行了全面回顾，涵盖设备类型、刺激方法、数据分析方法和主要科学发现。文献表明，iVR-fNIRS 在完全沉浸式 VR (iVR) 环境中探索各种认知、行为和运动功能方面具有巨大潜力。此类研究应为自适应 iVR 程序奠定基础，用于培训（例如，在新环境中）和临床治疗（例如，疼痛、运动和感觉障碍以及其他精神疾病）。
思考未来的工厂：从 PLM 到增强现实
考虑到制造业中潜在的应用种类繁多，文献中提出了不同的 AR 技术。例如，[ NMBT13 ] 提出了激光投影技术（图 1-a），以在各种应用中协助传统装配方法和硬制造模板。头戴式投影仪是另一种有趣的制造应用 AR 技术。ARKIVA 项目使用该技术作为解决方案，以取代传统的使用说明书，并为飞机维护提供额外的当前流程相关信息（图1-b）[ FJS02 ]。在同一类别中，UDset 的概念（图 1-c）用于在铺层制造过程中投影图形模板，以确定复合布的位置和方向 [ CM92 ]。空间增强现实 (SAR) 是另一种技术，它使用数据投影仪将计算机生成的虚拟对象直接叠加到物理对象表面上。(图 1-d) 显示了 [ ZLT ∗ 12 ] 提出的此类技术在汽车行业点焊检测中的应用。[ OGL08 ] 利用投影 SAR 的概念来帮助操作员面对工业 CNC 机器 (图 1-e)。借助 ASTOR 系统，操作员可以通过全息光学元件查看机器操作，该元件由 PC 驱动的投影仪的立体图像照亮。该设置允许 3D 注释出现在工作区中，从而通过相关信息增强操作员对过程的视图。由于投影 AR 解决方案的优势和成熟度，CentrelineDesign 公司 [Cen14] 提出了一种商业工具，用于在飞机部件上提供精确的投影，例如焊接线或点，让用户快速轻松地显示物体上的正确位置（图1-f）。
虚拟现实设置中的相关 EEG 组件
摘要 虚拟现实 (VR) 为研究认知过程提供了一种强大的工具，因为它允许研究人员在复杂但高度受控的场景中衡量行为和心理状态。将 VR 头戴式显示器与 EEG 等生理测量相结合使用带来了新的挑战，并提出了一个问题：既定的发现是否也适用于 VR 设置。在这里，我们使用 VR 耳机来评估视觉短期记忆的两个公认的 EEG 相关因素的空间限制：对侧延迟活动 (CDA) 的幅度和记忆保留期间诱导 alpha 功率的侧化。我们在变化检测任务中测试了观察者的视觉记忆，双侧刺激阵列有两个或四个项目，同时改变记忆阵列的水平偏心率（4、9 或 14 度视角）。在两个较小的偏心率下，高和低记忆负荷的 CDA 幅度不同，但在最大的偏心率下没有不同。记忆负荷和偏心率均不显著影响观察到的 alpha 侧化。我们进一步安装了时间分辨空间滤波器，以从事件相关电位及其时频分解中解码记忆负荷。两种方法在保留间隔内的分类性能均高于偶然水平，并且在不同偏心率之间没有显著差异。我们得出结论，商用 VR 硬件可用于研究 CDA 和侧化 alpha 功率，并且我们为未来在 VR 设置中针对这些视觉记忆的 EEG 标记的研究提供了注意事项。
使用...提高军事行动中的态势感知能力
[Hul97a] 将情境感知定义为能够根据用户所处环境感知、解释和响应的计算机系统。 增强认知 要开发信息显示系统，必须研究信息需求，还必须确定呈现信息的最佳方式，以使系统稳健、可用和有效。人类的信息处理能力已迅速成为人机交互的限制因素。这个问题促使了一门名为增强认知（AC）[Kob06a]的新科学学科的发展。AC 的具体关注点是设计方法来检测和减轻人类信息处理的局限性，以及设计解决方案来改善人机系统上的信息交换和使用。 增强现实 根据 [Hic03a]，AR 为用户提供可以在现实世界中看到的叠加信息，即它用虚拟信息补充现实世界。AR 通过向视觉、声音、嗅觉或触觉等感官添加信息来改善对自然世界的感知。 AR 是指将来自三维现实环境的信号与用户感知相结合。具体来说，它表示使用眼镜或 HMD（头戴式显示器）将虚拟 3-D 图像与用户对周围世界的自然视觉融合。通过呈现集成在用户环境中的叠加信息，AR 有可能在许多应用领域提供显著的优势。这些优势中的许多都来自于这样一个事实：通过 AR 系统显示的虚拟信号可能超出了物理可见的范围。网络中心战根据 [Dod05a]，网络中心战是一种军事理论，旨在通过地理上分散但联系紧密、信息灵通的强大部队网络将信息优势转化为竞争优势。
将物理世界和虚拟世界结合起来进行运动认知训练干预：关于运动技术分类的指导意见书
有效的运动需要完整的运动和认知功能。越来越多的文献研究了运动认知干预措施，以提高健康或患病老年人的整体生活质量。对于此类干预，新的技术进步不仅在动机方面至关重要，而且对于改善多刺激世界中的用户体验也至关重要，这些世界通常以真实和虚拟环境的混合形式提供。本文为与运动相关的研究提供了一个分类系统，涉及在不同程度的虚拟环境中执行的运动认知干预。分类分为三类：（a）数字设备的类型及其提供的沉浸度；（b）人机交互的存在与否；（c）训练期间的活动参与，定义为活动>任务的1.5代谢当量。由于虚拟现实（VR）通常将不同的技术归类在同一术语下，我们提出了从计算机显示器和投影仪到头戴式VR技术的数字设备分类法。近年来发展迅速的所有沉浸式技术都归类在扩展现实（XR）这一总称下。这些包括增强现实 (AR)、混合现实 (MR) 和虚拟现实，以及所有尚未开发的技术。这项技术不仅在游戏和娱乐方面具有潜力，而且在研究、运动认知训练计划、康复、远程医疗等方面也具有潜力。本立场文件为基于数字设备、人机交互和身体参与的未来运动相关干预措施提供了定义、建议和指南，以便更一致地使用术语并有助于更清楚地理解其含义。