【摘 要】
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在传统的运动康复中,行走训练是对下肢康复十分重要的一种训练方式。目前虚拟现实游戏中的漫游通常是通过手柄摇杆进行控制,令用户在现实空间中保持静止的同时在虚拟环境中自由漫游。这种漫游方式一方面无法令用户进行行走训练,另一方面会引起用户大脑接收到的视觉信息和前庭感官接收到的运动信息不一致从而引发晕动症。同时由于虚拟现实头显隔绝了用户与现实世界的视觉信息获取,因此如何保障用户在虚拟环境中进行训练时的安全也
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在传统的运动康复中,行走训练是对下肢康复十分重要的一种训练方式。目前虚拟现实游戏中的漫游通常是通过手柄摇杆进行控制,令用户在现实空间中保持静止的同时在虚拟环境中自由漫游。这种漫游方式一方面无法令用户进行行走训练,另一方面会引起用户大脑接收到的视觉信息和前庭感官接收到的运动信息不一致从而引发晕动症。同时由于虚拟现实头显隔绝了用户与现实世界的视觉信息获取,因此如何保障用户在虚拟环境中进行训练时的安全也是一个需要解决的问题。为了解决上述问题,首先对市场上的主流虚拟现实设备进行了调研,对比选择了主要开发设备Meta Quest 2,这台设备自带的安全边界和异物感知功能可以良好地保障用户使用时的人身安全问题。之后对国内外虚拟现实康复相关的应用实例和重定向行走的技术研究现状进行了详细调研,在这些技术的启发下将空间穿梭机制引入虚拟现实环境中,最终设计出了一款可以有效解决晕动症问题的虚拟现实康复游戏。医师可以在图形化界面中定制游戏内容,导出为JSON文件,在游戏端读取后由系统生成自适应场地大小的游戏场景。游戏场景的生成结合了医师的个性化定制与算法的程序化生成。在场景中的行走训练主要由空间穿梭机制驱动,在地图生成时通过传送门和房间重叠特性构建出一个非欧几里得空间,引导用户在虚拟世界中进行重定向行走,由此实现在有限大小的现实场地中探索超出现实大小限制的漫游路径的效果,同时有效避免了晕动症的出现。
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