基于虚拟触觉反馈机械手脑中风病人康复虚拟环境下康复评估分析(3)
交互，虚拟环境 会 给予患者反馈。在 康复 训练过程中加入虚拟环境交互的系统,可以 很好的 解决传统康复训练的局
限性 。 随着虚拟现实技术的 发展,以及 其 在康复领域的不断推广,它将带来一场影响
深远的革命并推动运动康复训练技术 的 完善，这是本课题的意义所在。
本文分成 3 个主要部分,第一部分描述了虚拟现实系统的设计,第二部分叙述本
设计的实现方法，第三部分提出了上肢运动功能评价的方法。
1.4 1.4 1.4 1.4 本章小结 本章小结 本章小结 本章小结
本章介绍了本课题的来源及其背景，阐述了 虚拟环境 在 临床康复医学上应用,以
及虚拟环境的特点及 优势,概述了国内外 学者 在 这个领域的研究方向及已有的研究成
果,最后提出 了本课题的 目的及研究意义。
2.2.2.2. 虚拟现实系统的设计 虚拟现实系统的设计 虚拟现实系统的设计 虚拟现实系统的设计
2.1 2.1 2.1 2.1 本设计的理论依据 本设计的理论依据 本设计的理论依据 本设计的理论依据
2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 虚拟现实技术的基本概念
虚拟现实 (Virtual Reality),简称 VR 技术 [12]
，是利用 电脑 程序模拟出 一个 三文
空间的虚拟世界,提供使用者 多感官的 模拟 。 令 使用者如同身历其境,可以及时 的 观
察 到虚拟三文 空间 中 的 事物及场景 。 使用者进行 操作活动时,程序 可以 根据操作者的
行为 进行复杂的运算,将 场景反馈给操作者 。 该技术集成了计算机图形技术 、 计算机
仿真 技术、 人工智能 、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，
是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统 。 近年来关于它的研究成为十分活跃
的研究领域 。 一个虚拟现实系统 一般由 两个部分组成,信号 输入 部分 和输出反馈 部分 。
输入设备可以是 机械手 、 三文 鼠标 等 ； 输出反馈设备可以是显示器等 。 使用者 可以 向
计算机 输送 各种命令,并从输出反馈设备中得到 各种 感官的反馈,从而实现精确的人
机交互 。图 2-1 虚拟触觉反馈系统 (Dreifaldt and Lovquist, 2006)
2.1.2 虚拟现实技术的特征
(1) 多感知性 (Mufti-Sensory )
所谓多感知是指除了 人们日常接触的 计算机 视觉反馈感知 技术 以外,还 会 有听觉
反馈感知 、 触觉 反馈感知 、 力反馈 感知 、 觉 反馈 感知 、 嗅觉 反馈 感知等 。 理论中 的
虚拟现实技术,应该 与正常人 感知功能 相同 。 但 因为 技术 限制,特别是传感 器 技术的
限制,目前具有的感知功能仅限于视觉 感知 、 听觉 感知 、 力觉 感知 、 触觉 感知 等几种 。
(2) 沉浸性 (Immersion )
沉浸性也称临场感,指 操作者能够感知 存在于 细腻 环境中的真实程度 。 理论中 的
虚拟现实 环境 可以达到令操作者 难辨真假,如同身处 在 真实 世界中的感觉。
(3) 交互性 (Interactivity )
交互性指 的是操作者 对 虚拟 环境内 物体及场景进行操作时,虚拟环境的 可操作程
度和从 虚拟环境 得到反馈的 真实程度 。 用户可以通过 三文 交互 反馈 设备 在 计算机所给
出的虚拟世界 进行操作，虚拟 环境 中的 事物 能够实时地反应。
(4) 构想性 (Imagination)强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现
真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境,并且可以
无限制的扩展这样的虚拟空间 。
2.1.3 虚拟现实的应用
虚拟现实 作为尖端科技虚拟现实集成计算机图形技术,计算机仿真技术人工智能
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