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适用宇航智能交互场景的混合现实技术研究汇报人：2024-01-13

引言宇航智能交互场景需求分析混合现实技术原理及关键技术研究基于混合现实技术的宇航智能交互系统设计宇航智能交互场景应用实例分析总结与展望

引言01

宇航智能交互需求随着宇航技术的发展，宇航员在太空中的工作和生活环境日益复杂，对智能交互技术的需求也日益迫切。混合现实技术作为一种新兴的交互方式，能够为宇航员提供更加自然、直观和高效的交互体验。混合现实技术优势混合现实技术能够将虚拟信息与真实环境相融合，使得用户可以在不脱离现实环境的情况下获取额外的信息和功能。在宇航场景中，混合现实技术可以应用于导航、操作辅助、远程协作等多个方面，提高宇航员的工作效率和安全性。研究背景与意义

国外在混合现实技术领域的研究起步较早，已经取得了一系列重要成果。例如，微软推出的HoloLens眼镜能够将虚拟对象叠加到真实世界中，实现了高度真实的混合现实体验。同时，NASA等机构也在积极探索混合现实技术在宇航领域的应用，如通过混合现实技术进行太空站导航和操作辅助等。国内在混合现实技术领域的研究也在不断发展。近年来，国内高校和企业纷纷开展混合现实技术的研究和应用探索，取得了一系列重要进展。例如，北航虚拟现实技术与系统国家重点实验室在混合现实技术方面取得了重要突破，成功研发出多款混合现实设备和系统。随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，混合现实技术将继续向更高层次发展。未来，混合现实技术将更加注重用户体验和交互自然性，实现更加真实、沉浸式的交互效果。同时，随着5G、AI等技术的不断发展，混合现实技术将在更多领域得到应用和推广。国外研究现状国内研究现状发展趋势国内外研究现状及发展趋势

研究内容与方法本研究将针对宇航智能交互场景的需求和特点，研究适用于该场景的混合现实技术。具体内容包括：分析宇航智能交互场景的需求和特点；研究混合现实技术的原理和实现方法；设计并实现适用于宇航智能交互场景的混合现实系统；评估系统的性能和用户体验。研究内容本研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法进行研究。首先通过文献综述和市场调研等方式收集相关资料和数据，对宇航智能交互场景的需求和特点进行深入分析。然后通过实验研究和系统开发等方式，设计并实现适用于该场景的混合现实系统。最后通过用户测试和性能评估等方式对系统进行全面评估和优化。研究方法

宇航智能交互场景需求分析02

宇航任务涉及多个领域和专业知识，要求交互系统具备高度集成性和智能化。宇航任务复杂性实时性要求多任务并行处理宇航任务对实时性要求极高，交互系统需要能够快速响应并处理各种信息。宇航员在执行任务时需要同时处理多个任务，交互系统应具备多任务并行处理能力。030201宇航任务特点及交互需求

宇航员在太空中长期处于孤独、压抑的环境中，容易产生心理问题，交互系统需要提供心理支持和辅导。心理需求分析太空环境对人体生理有很大影响，如失重、辐射等，交互系统需要监测宇航员的生理状态并提供必要的保健措施。生理需求分析宇航员心理与生理需求分析

虚拟现实/增强现实技术利用虚拟现实/增强现实技术为宇航员提供沉浸式的交互体验，提高任务执行效率。人工智能技术应用人工智能技术实现智能推荐、智能提醒等功能，减轻宇航员的工作负担。自然交互技术采用自然语言处理、手势识别等自然交互技术，使宇航员能够更自然、便捷地与系统进行交互。智能化交互设备与技术需求分析

混合现实技术原理及关键技术研究03

混合现实技术原理介绍虚拟与现实的融合混合现实技术通过计算机图形学、仿真技术、多媒体技术等手段，将虚拟世界与现实世界进行无缝融合，为用户提供沉浸式的交互体验。实时交互性混合现实技术允许用户通过自然的方式与虚拟对象进行实时交互，如手势识别、语音控制等，增强了用户的参与感和沉浸感。多感官体验混合现实技术通过视觉、听觉、触觉等多种感官通道为用户提供全方位的沉浸式体验，使得虚拟世界更加真实可信。

利用计算机视觉技术对现实场景进行识别和跟踪，将虚拟对象准确地叠加到现实场景中，实现虚实融合的效果。基于视觉的三维注册通过惯性传感器、光学传感器等设备获取用户的位姿信息，将虚拟对象与用户的位置和姿态进行匹配，实现精确的虚实融合。基于传感器的三维注册结合视觉和传感器等多种信息，提高三维注册的准确性和鲁棒性，以适应不同场景和需求。多模态三维注册三维注册跟踪技术研究

利用计算机视觉或深度学习等技术识别用户的手势动作，并将其转化为对虚拟对象的操作指令，实现自然直观的交互方式。手势识别通过语音识别技术解析用户的语音指令，控制虚拟对象的行为和状态，为用户提供更加便捷的交互方式。语音控制通过力反馈设备或振动反馈等方式为用户提供触觉上的感知，增强用户对虚拟对象的真实感和沉浸感。触觉反馈多模态交互技术研究

123研究高效的图形渲染算法，实现虚