虚拟环境下面向大规模复杂数据空间的用户界面模型和关键交互技术研究

项目名称： 虚拟环境下面向大规模复杂数据空间的用户界面模型和关键交互技术研究

项目编号： No.60873093

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 武器工业

项目作者： 纪连恩

作者单位： 中国石油大学（北京）

项目金额： 27万元

中文摘要： 交互式可视化是有效探索大规模复杂三维数据可视化空间的关键技术之一。通过深入分析虚拟现实（VR）环境下复杂数据空间的信息模型和交互特点，建立适合人类认知特点的多元信息组织结构和交互界面模型；针对可视化应用的高层复杂交互需求，提出利用领域知识设计面向应用的交互技术方法，研究三维交互技术的层次化实现结构和典型的混合交互技术，设计和开发用于复杂数据空间定性探查和定量分析的交互工具库；研究复杂数据可视化空间中用户临场感的表达和感知技术、交互对话的控制以及虚拟世界中的标注技术，建立多用户协同交互的技术框架；基于上述研究，面向复杂地理可视化应用开发测试原型系统进行交互技术的验证和评估，提炼和总结用户界面的设计指导原则。研究的开展将为用户在VR环境下探索大规模复杂可视化数据提供高可用的交互手段，促进交互式可视化技术的深入应用。

中文关键词： 交互式可视化；虚拟现实;复杂数据模型;三维交互界面；协同交互；

英文摘要： Interactive visualization techinques based on VR are key and efficient technical mechanisms to explore large scale and complex 3D date visualization spaces. Firstly, information model and interactive characteristics of complex data space will be analyzed, and multi-information architecture and interface models, which are adapted to human cognition, will be built up. Secondly, to meet high-level complex interaction requirements in VEs, the design and implementation approach for 3D interaction techniques(ITs) using special domain knowledge will be researched and proposed. These ITs will include some typical hybrid ITs, layered Its, and other ITs used for qualitative exploration and quantitative analysis in VEs. In addition, to support effective collaborative work in 3D visualization spaces, user's awareness and expression techniques and labeling techniques in complex VEs will be researched. And then, multi-user collaborative interaction techniques and software framework will be developed. Lastly, based on above research,the software prototype and testing system used for the geographic visualization will developed. This research project will make a contribution to improve 3D UIs' usability of interactive visualization for complex data and information in VEs.

英文关键词： interactive visualization; virtual reality; complex data model; 3D user interface; collaborative interaction