14、风扇式风显示技术：风向感知与跨模态刺激研究

风扇式风显示技术：风向感知与跨模态刺激研究

在虚拟现实技术不断发展的今天，如何通过模拟自然环境的各种元素来增强用户的沉浸感成为了研究的热点。其中，风显示技术作为一种能够提供触觉反馈的重要手段，对于提升用户在虚拟环境中的存在感具有重要意义。本文将深入探讨风扇式风显示技术中关于风向感知的研究，以及振动触觉刺激对听觉响度感知的影响。

风扇式风显示的风向感知研究

研究背景与动机

近年来，许多虚拟现实（VR）系统开始利用风来增强用户的临场感。在典型的系统中，风源（主要是风扇）通常围绕用户稀疏排列。虽然这样的布局在一定程度上能提供风的感觉，但我们不禁思考，这种稀疏排列是否足以让用户在VR空间中感受到自然风的吹拂，或者模拟出自身在空间中移动的真实体验呢？

实际上，如果将风扇排列得更密集，系统可以更精确地表达风向。然而，过度密集的排列可能并无意义，因为用户可能无法区分相邻风扇产生的风向差异。因此，研究用户对风向感知的最小可觉差（JND）变得尤为重要。

相关工作回顾

在虚拟现实中利用风来增强临场感的应用已经有不少先例。例如，著名的Sensorama模拟器，它不仅能提供立体电影和声音，还能模拟风的吹拂和气味，为用户带来了全方位的沉浸式体验。

Moon等人开发的Wind Cube系统，通过在围绕用户的框架上安装20个风扇，在不同高度层次上以不同间隔排列，实现了有风和无风的电影投影。实验结果表明，当提供风刺激时，受试者明显感受到更强的临场感。

Cardin等人在飞行模拟器中使用风来提升沉浸感，他们在头戴式显示器（HMD）周围安装了八个风扇来模拟飞行时的风感。Deligiannidis等人则在VR滑