Исследование эффективности взаимодействия операциональных систем виртуальной реальности с оператором

• Автор: Аль-Наами Бассам Ода
• Шифр специальности: 05.02.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПЕРАЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
1.1. Основные особенности виртуальной реальности
1.2. Классификация систем виртуальной реальности
1.3. Особенности исследования операциональных систем виртуальной реальности (ОСВР)
1.4. Анализ процесса восприятия информации в ОСВР
1.4.1. Информационные характеристики ОСВР
1.4.2. Психофизиологические особенности восприятия стереоскопических изображений
1.5.Виды взаимодействия в ОСВР
1.6.Области применения ОСВР
1.7 . Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПЕРАЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
2.1. Понятия эффективности и требования, предъявляемые к критерию эффективности
2.2. Комплексный критерий эффективности ОСВР
2.3. Факторная модель определения параметров информационных критериев эффективности ОСВР
2.4. Определение эффективности деятельности оператора
в ОСВР
2.5. Модель обработки информации оператором в ОСВР
Выводы

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСВР
3.1. Выбор методов и аппаратуры для сравнительного определения характеристик зрительного восприятия плоских и объемных изображений
3.2. Выбор и обоснование формы графического образа функционального состояния оператора
3.3. Методы и аппаратура исследования степени зрительного утомления оператора при работе с ОСВР
3.4. Методы и аппаратура исследования концентрации зрительного внимания оператора при работе
с ОСВР
3.5. Программное обеспечение исследования эффективности оператора ОСВР
3.6. Алгоритм и программа экспериментальных исследований
эффективности ОСВР ,
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОСВР
4.1. Результаты обработки факторной модели эффективности ОСВР и графический способ расчета эффективности операторской деятельности
4.2. Результаты экспериментальных исследований
4.3. Сравнительный анализ эффективности ОСВР по
критериям
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Диссертационной работы обусловлена тем, что потенциальные возможности систем виртуальной реальности (ВР) превращаются сегодня в важнейшее
направление развития информационных технологий. Особое место при разработке и реализации систем ВР играет анализ
восприятия виртуального пространства и взаимодействия оператора с объектами, находящимися в этом пространстве.
Последнее обстоятельство предполагает изучение признаков как технического, так и психологического характера попадания в "положительное виртуальное пространство" - гратуал; оценку восприятия объемности стереоскопического изображения и его технических характеристик; анализ влияния различного рода обработки сигнала (компрессия, интерполяция и т.д) на
качество стереоскопического изображения; изучение
изменения функционального состояния оператора и эффективности его деятельности.
В настоящее время малоразработанной является задача визуального обнаружения, опознавания и слежения за объектами в виртуальном пространстве при подготовке операторов к различной профессиональной деятельности.
Необходимо отметить, что многие из проблем обусловлены тем, что при разработке систем ВР прежде всего решаются весьма специфические проблемы, при этом за кругом
рассматриваемых вопросов остаются особенности человеческого фактора при принятии решений. Анализ этих факторов с
последующим синтезом требуемых характеристик позволит
оптимально обеспечить эффективное использование технических возможностей комплекса операциональных систем виртуальной
реальности (ОСВР) и индивидуальных особенностей оператора.

СС - совокупность стимулов; Р - реакция оператора.
Современная система ОСВР в общем виде может состоять из трех подсистем, а именно, вычислительного комплекса, интерфейса ВК/Ч и интерфейса Ч/ВК.
Вычислительный комплекс формирует и преобразует информацию в электрическую форму; интерфейс ВК/Ч преобразует электрические коды в форму, воспринимаемую органами чувств оператора; интерфейса Ч/ВК преобразует реакции оператора в электрические сигналы. Отсюда очевидно, что ОСВР имеет замкнутую информационную обратную связь. Информация поступает к оператору в форме стимулов различной (визуальной, слуховой, осязательной и др.) модальности. Это предполагает, что интерфейс ВК/Ч фактически состоит из нескольких параллельно согласованных интерфейсов. Реакции оператора носят различный характер, в частности они могут быть механическими, акустическими, визуальными и т.д.. Кроме того, они могут быть целенаправленными (воздействие на органы управления) или непроизвольными (перемещение корпуса, повороты головы и т.п.). Очевидно, что интерфейс Ч/ВК также состоит из параллельно действующих интерфейсов. Исходя из этого в вычислительном комплексе ОСВР должна решаться как задача общих преобразований, так и задачи формирования сигналов для интерфейсов ВК/Ч каналов различной модальности и восприятия управляющих сигналов, поступающих по различным каналам интерфейса Ч/ВК.
Сложность человеческого интерфейса составляет главную трудность в разработке принципов взаимодействия оператора с системами ОСВР. Тем не менее в работах [12,13] предложена одна из разработок системного взгляда на восприятие (перцепцию), описывается визуальная система, которая условно