一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，包括：S1：根据被测虚拟现实人机交互系统的性质和特征，确定关键评价指标；S2：搭建虚拟现实人机交互系统的主观评价系统，包括虚拟现实人机交互体验系统、主观评价数据采集系统、数据处理单元；S3：进行主观评测实验，获取关键评价指标的量化分数矩阵Xij，代表第j个评测者对Xi参数的打分结果；S4：确定关键评价指标的权重系数；S5：计算虚拟现实人机交互系统的关键评价指标的平均分数；S6：计算虚拟现实人机交互系统的用户体验质量分值QoE。

An Evaluation Method of Human-Computer Interaction System Based on Virtual Reality

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法。
技术介绍
虚拟现实(VirtualReality，VR)技术是利用现代计算机技术创建的虚拟环境，用户可以使用特定的人机交互设备和装置与虚拟环境进行互动，产生身临其境的感受。沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和构想性(Imagination)是虚拟现实系统的三个基本特征，其中交互性和沉浸性这两个特征也是虚拟现实与其他相关技术(如三维动画、科学可视化及传统的多媒体图像技术等)的本质区别。这三个特性不是孤立存在的，他们之间是相互影响的，三个特性也强调了人在虚拟系统中的主导作用，即人的感受在整个系统中最重要。为了使体验者获得更好的交互性和沉浸性效果，市场上推出了基于各种硬件设备的VR交互系统，包括VR健身类人机交互系统：VR跑步机、VR单车、VR划船机等；基于自由度(3个自由度、6个自由度)的VR人机交互系统：各类蛋椅、旋转类的体验装置；基于手势识别装置的VR人机交互系统；基于各类穿戴设备的VR人机交互系统等等。目前，虚拟现实的人机交互系统种类多样，没有统一的规格和标准，处于百花齐放的阶段。由于缺少对这些VR人机交互系统的评价机制，相关的设备和系统的生产厂商和研发机构很难获得市场上用户体验的反馈，造成了目前市场上虚拟现实人机交互系统和产品规格表征多样，既使市场上可供选择的相关产品和系统较多，但是用户对这些产品的使用粘度非常低。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术公开一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，包括：S1：根据被测虚拟现实人机交互系统的性质和特征，确定关键评价指标；S2：搭建虚拟现实人机交互系统的主观评价系统，包括虚拟现实人机交互体验系统、主观评价数据采集系统、数据处理单元；S3：进行主观评测实验，获取关键评价指标的量化分数矩阵Xij，代表第j个评测者对Xi参数的打分结果；S4：确定关键评价指标的权重系数；S5：计算虚拟现实人机交互系统的关键评价指标的平均分数；S6：计算虚拟现实人机交互系统的用户体验质量分值QoE；S7：建立虚拟现实人机交互系统的分级标准；根据用户体验质量效果，建立一种适用于虚拟现实人机交互系统的体验等级分级方法，根据整体感观体验分为三个等级；S8：根据所述S6计算的用户体验质量QoE分值，以及所述S7的虚拟现实人机交互系统的分级标准，确定待测系统所在的等级区域。进一步，所述S1中，关键评价指标可根据需要选择若干个(Ni)，记作Xi，其中i为评价指标的编号，1≤i≤Ni，i取整数。进一步，所述S3中，进行主观评测实验时，测试人员要从该套系统使用的真实用户中选取，并且注意从不同年龄、不同性别、不同教育背景的用户群体中选择，参与主观评测的有效人数为Mj。进一步，所述S4中，在主观评测的过程中，评测者在对关键评价指标进行打分后，根据其关心程度对关键评价指标按照从最不关心到最关心依次进行排序，根据排序结果，按照平均等分原则，以总分为10，获得该评测者给出的每一个关键评价指标的权重参考分，获得所有评测者针对所有关键评价指标的权重参考分，根据所有评测者给出的关键评价指标权重参考分计算相应关键评价指标的权重参考分均值，将所有关键评价指标的权重参考分均值进行归一化处理，得到关键评价指标的权重系数。进一步，确定关键评价指标的权重系数的具体计算方法：第j个评测者对N个关键评价指标Xi按照从最不关心到最关心进行排序，根据排序结果按照均分原则，平分10个单位，即获得每项关键评价指标权重参考分Score(Xij)，其中Score(Xij)代表第j位评测者给出关键评价指标Xi的权重参考分；根据所有被测者给出的关键评价指标的权重参考分计算关键评价指标Xi的权重参考分均值其中代表关键评价指标Xi的权重参考分均值；将所述均值进行归一化处理，得到每个关键评价指标Xi的权重系数其中λi代表关键评价指标Xi的权重系数，代表所有关键评价指标权重参考分均值的最大值，代表所有关键评价指标权重参考分均值的最小值。进一步，所述S5中，根据打分矩阵Xij，利用以下数学模型计算打分结果其中Xij代表第j个评测者对Xi参数的打分结果，ui代表所有评测者对关键评测指标Xi打分的均值。进一步，所述S6中用户体验质量分值QoE的计算：根据所述S4的权重系数和所述S5的打分结果，利用下面的公式计算QoE值：本专利技术的有益效果是：1、本专利技术有效填补虚拟现实人机交互系统评价方法的空白，从用户体验的角度设计评价算法，尤其是关键评价指标的权重系数也完全来自于用户打分，真正做到从人体验的角度对整套系统进行评价。2、本专利技术提出的评价算法与虚拟现实人机交互系统的设备硬件构成、内容显示均无关系，有效避免了人机交互系统种类多样规格不统一无从评价的弊端，通过该方法能够准确表达整个系统的整体用户体验特征，具有极高的市场推广性。3、本专利技术创造性地提出的虚拟现实人机交互系统的反击方法，能够有效地指导虚拟现实人机交互系统的适用领域和应用人群，为准入市场和目标客户群的选择提供使用参考指标。该方法也非常有助于规范市场，促进整个虚拟现实产业的良性发展。附图说明图1为本专利技术公开的一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法的流程图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装备结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。如图1所示，本专利技术在实施过程中包括以下步骤：1、根据被测虚拟现实人机交互系统的性质和特征，确定关键评价指标。关键评价指标可根据需要选择若干个(Ni)，记作Xi，其中i为评价指标的编号，1≤i≤Ni，i取整数。2、搭建虚拟现实人机交互系统的主观评价系统，包括虚拟现实人机交互体验系统、主观评价数据采集系统、数据处理单元。3、进行主观评测实验，获取关键评价指标的量化分数矩阵Xij，代表第j个评测者对Xi参数的打分结果。其中对关键评价指标进行量化方法采用国际电信联盟(ITU)建议的“平均评估分值”(MOS，即MeanOpinionScore)方法，将每一项关键评价指标分为五个层次，量化标准如下：优(80-100)、良(60-80)、中(40-60)、差(20-40)、劣(0-20)。进行主观评测实验时，测试人员要从该套系统使用的真实用户中选取，并且注意从不同年龄、不同性别、不同教育背景的用户群体中选择，参与主观评测的有效人数为Mj。4、确定关键评价指标的权重系数。在主观评测的过程中，评测者在对关键评价指标进行打分后，根据其关心程度对关键评价指标按照从最不关心到最关心依次进行排序，根据排序结果，按照平均等分原则，以总分为10，获得该评测者给出的每一个关键评价指标的权重参考分，以此类推，获得所有评测者针对所有关键评价指标的权重参考分，根据所有评测者给出的关键评价指标权重参考分计算相应关键评价指标的权重参考分均值，将所有关键评价指标的权重参考分均值进行归一化处理，得到关键评价指标的权重系数。具体计算方法：第j个评测者对N个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，其特征在于，包括：S1：根据被测虚拟现实人机交互系统的性质和特征，确定评价指标；S2：按照所述性质和特征搭建所述虚拟现实人机交互系统的主观评价系统，包括：虚拟现实人机交互体验系统、主观评价数据采集系统、和数据处理单元；S3：进行主观评测实验，获取评价指标的量化分数矩阵Xij，代表第j个评测者对Xi参数的打分结果，其中i为评价指标的编号，1≤i≤Ni，i取整数；S4：确定评价指标的权重系数；S5：计算虚拟现实人机交互系统的关键评价指标的平均分数；S6：计算虚拟现实人机交互系统的用户体验质量分值QoE；S7：根据用户体验质量效果，建立虚拟现实人机交互系统的体验等级分级方法；S8：根据所述S6计算的用户体验质量QoE分值，以及所述S7的虚拟现实人机交互系统的分级标准，确定待测系统所在的等级区域；S9：根据用户等级区域，相应调整其他等级的设备参数。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，其特征在于，包括：S1：根据被测虚拟现实人机交互系统的性质和特征，确定评价指标；S2：按照所述性质和特征搭建所述虚拟现实人机交互系统的主观评价系统，包括：虚拟现实人机交互体验系统、主观评价数据采集系统、和数据处理单元；S3：进行主观评测实验，获取评价指标的量化分数矩阵Xij，代表第j个评测者对Xi参数的打分结果，其中i为评价指标的编号，1≤i≤Ni，i取整数；S4：确定评价指标的权重系数；S5：计算虚拟现实人机交互系统的关键评价指标的平均分数；S6：计算虚拟现实人机交互系统的用户体验质量分值QoE；S7：根据用户体验质量效果，建立虚拟现实人机交互系统的体验等级分级方法；S8：根据所述S6计算的用户体验质量QoE分值，以及所述S7的虚拟现实人机交互系统的分级标准，确定待测系统所在的等级区域；S9：根据用户等级区域，相应调整其他等级的设备参数。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，其特征在于，所述S1中，评价指标包括若干个(Ni)，记作Xi，其中i为评价指标的编号，1≤i≤Ni，i取整数。3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，其特征在于，所述S3中，进行主观评测实验时，测试人员从该套系统使用的真实用户中选取，所述测试人员的年龄和教育背景不同，参与主观评测的有效人数为Mj。4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实人机交互系统的评价方法，其特征在于，所述S4中，在主观评测的过程中，评测者在对评价指标进行打分后，根据其关心程度对评价指标按照从最不关心到最关心依次进行排序，根据排序结果，获得所有评测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪艳，毛珂，万丁玮，樊晓婷，徐晖，梁宵月，
申请(专利权)人：北京牡丹电子集团有限责任公司数字电视技术中心，
类型：发明
国别省市：北京,11