一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统及方法，涉及虚拟现实技术领域。本发明专利技术通过采用压力转换器实时采集用户的指尖按压力数据，并基于指尖按压力数据生成虚拟场景控制信号，以便于基于控制信号控制虚拟场景中的被控圆盘运动，完成心流体验诱发任务，并生成心流体验诱发任务的完成结果，并根据完成结果调整心流体验诱发任务的难度等级，以进行下一轮的心流体验诱发任务，并采用VR眼镜进行心流体验诱发任务的沉浸式体验，能够符合积极心理学理论中关于心流体验的基本理论和前提要素，充分发挥人的精细触觉感知和控制能力，有助于实现心流体验的诱发和基于行为学数据的实时观测。数据的实时观测。数据的实时观测。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统及方法


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别是涉及一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统及方法。

技术介绍

[0002]在积极心理学领域，人们在执行任务时进入高度集中和自我专注的精神状态被称为“心流”，在这种状态下，人们的表现达到顶峰，被称为最优体验，是各行各业的人群普遍追求的目标，人如何进入“心流”，如何判断进入“心流”，如何主动诱发“心流”，一直以来也是积极心理学研究的重要问题。
[0003]近二十年来，很多学者提出了诱发心流的实验范式，包括俄罗斯方块、心算、第一人称射击等游戏方法，但这些方法并不能精准满足挑战和个人能力适配这一心流体验的核心条件，且缺乏精细的运动控制。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统及方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，包括：VR(虚拟现实，virtualreality)眼镜、压力转换器和计算机；
[0007]所述压力转换器与所述计算机连接；所述VR眼镜与所述计算机进行数据交互；
[0008]所述压力转换器用于采集用户的指尖按压力数据；所述计算机用于构建虚拟场景，并基于所述指尖按压力数据生成虚拟场景控制信号，用于基于所述虚拟场景控制信号完成心流体验诱发任务，并生成心流体验诱发任务的完成结果，根据完成结果调整心流体验诱发任务的难度等级，以进行下一轮的心流体验诱发任务；所述虚拟场景包括目标圆柱和被控圆盘；所述心流体验诱发任务的难度等级基于所述目标圆柱的厚度体现；
[0009]所述VR眼镜中植入有所述虚拟场景，所述VR眼镜用于实时显示心流体验诱发任务完成过程中，所述虚拟场景的控制变化，并用于显示所述心流体验诱发任务的完成结果。
[0010]可选地，所述压力转换器包括：压力传感器和采集卡；
[0011]所述压力传感器与所述采集卡连接；所述采集卡与所述计算机连接；所述压力传感器用于实时采集用户的指尖按压力；所述采集卡用于对所述指尖按压力进行放大和转换处理，以得到所述指尖按压力数据。
[0012]可选地，所述压力传感器包括：按压垫、支撑体、应变压力传感器和底座；
[0013]所述按压垫设置在所述支撑体上；所述支撑体设置在所述应变压力传感器上；所述应变压力传感器设置在底座上；所述应变压力传感器与所述采集卡连接；
[0014]用户手指按压所述按压垫时，压力通过所述支撑体传递给所述应变压力传感器；所述应变压力传感器感应用户手指的按压压力，并将感应到的这一按压压力发送给所述采
集卡。
[0015]可选地，所述按压垫采用60度硅胶制备得到。
[0016]可选地，所述计算机包括：主机和显示屏；所述采集卡和所述显示屏均与所述主机连接；所述VR眼镜与所述主机进行数据交互。
[0017]一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发方法，应用于上述提供的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统；所述方法包括：
[0018]搭建虚拟场景，并设置心流体验诱发任务的难度等级；搭建得到的所述虚拟场景包括目标圆柱和被控圆盘；所述心流体验诱发任务的难度等级基于所述目标圆柱的厚度体现；
[0019]实时获取用户的指尖按压力数据；
[0020]基于所述指尖按压力数据生成虚拟场景控制信号；
[0021]基于所述虚拟场景控制信号控制所述被控圆盘位于所述目标圆柱的厚度范围内；
[0022]在预设时间段内，所述被控圆盘均位于所述目标圆柱的厚度范围内时，完成当前难度等级的心流体验诱发任务，生成心流体验诱发任务的结果反馈，并减小所述目标圆柱的厚度，以增大所述心流体验诱发任务的难度等级；
[0023]在预设时间段内，所述被控圆盘存在不位于所述目标圆柱的厚度范围内的情况时，未完成当前难度等级的心流体验诱发任务，生成心流体验诱发任务的结果反馈，并增大所述目标圆柱的厚度，以减小所述心流体验诱发任务的难度等级。
[0024]可选地，所述心流体验诱发任务的难度等级的调整步长为：
[0025][0026]式中，ΔF
i+1
表示第i+1次心流体验诱发任务的难度，ΔF
i
表示第i次心流体验诱发任务的难度，k1表示第一系数，k2表示第二系数，t
Com
表示当前试次心流体验诱发任务的完成时间，min为取最小值；若第i次心流体验诱发任务成功，则|ΔF
i+1
‑
ΔF
i
|<0，难度增加；若第i次心流体验诱发任务失败，则|ΔF
i+1
‑
ΔF
i
|>0，难度下降。
[0027]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0028]本专利技术通过采用压力转换器实时采集用户的指尖按压力数据，并基于指尖按压力数据生成虚拟场景控制信号，以便于基于虚拟场景控制信号控制虚拟场景中的被控圆盘完成心流体验诱发任务，并生成心流体验诱发任务的完成结果，并根据完成结果调整心流体验诱发任务的难度等级，以进行下一轮的心流体验诱发任务，并采用VR眼镜进行心流体验诱发任务的沉浸式体验，能够符合积极心理学理论中关于心流体验的基本理论和前提要素，充分发挥人的精细触觉感知和控制能力，有助于实现心流体验的诱发和基于行为学数据的实时观测。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术提供的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术提供的任务画面设计示意图；
[0032]图3为本专利技术提供的指尖按压力采集装置结构示意图；
[0033]图4为本专利技术提供的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发方法的流程图；
[0034]图5为本专利技术提供的行为特征判定示意图。
[0035]符号说明：
[0036]1‑
VR眼镜，2
‑
压力传感器，21
‑
用户手指，22
‑
按压垫，23
‑
支撑体，24
‑
应变压力传感器，25
‑
底座，3
‑
采集卡，4
‑
显示屏，5
‑
主机，6
‑
目标圆柱，7
‑
被控圆盘，8
‑
VR视野。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，其特征在于，包括：VR眼镜、压力转换器和计算机；所述压力转换器与所述计算机连接；所述VR眼镜与所述计算机进行数据交互；所述压力转换器用于采集用户的指尖按压力数据；所述计算机用于构建虚拟场景，并基于所述指尖按压力数据生成虚拟场景控制信号，用于基于所述虚拟场景控制信号完成心流体验诱发任务，并生成心流体验诱发任务的完成结果，根据完成结果调整心流体验诱发任务的难度等级，以进行下一轮的心流体验诱发任务；所述虚拟场景包括目标圆柱和被控圆盘；所述心流体验诱发任务的难度等级基于所述目标圆柱的厚度体现；所述VR眼镜中植入有所述虚拟场景，所述VR眼镜用于实时显示心流体验诱发任务完成过程中，所述虚拟场景的控制变化，并用于显示所述心流体验诱发任务的完成结果。2.根据权利要求1所述的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，其特征在于，所述压力转换器包括：压力传感器和采集卡；所述压力传感器与所述采集卡连接；所述采集卡与所述计算机连接；所述压力传感器用于实时采集用户的指尖按压力；所述采集卡用于对所述指尖按压力进行放大和转换处理，以得到所述指尖按压力数据。3.根据权利要求2所述的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，其特征在于，所述压力传感器包括：按压垫、支撑体、应变压力传感器和底座；所述按压垫设置在所述支撑体上；所述支撑体设置在所述应变压力传感器上；所述应变压力传感器设置在底座上；所述应变压力传感器与所述采集卡连接；用户手指按压所述按压垫时，压力通过所述支撑体传递给所述应变压力传感器；所述应变压力传感器感应用户手指的按压压力，并将感应到的这一按压压力发送给所述采集卡。4.根据权利要求3所述的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，其特征在于，所述按压垫采用60度硅胶制备得到。5.根据权利要求1所述的虚拟精细力控制任务的心流体验诱发系统，其特征在于，所述计算机包括：主机和显示屏；所述采集卡和所述显示屏均与所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王党校，田博皓，张世骏，余济凡，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：