5、 探索多模态交互：手势与语音在虚拟环境中的应用

探索多模态交互：手势与语音在虚拟环境中的应用

1. 引言

在当今的人机交互领域，多模态交互技术逐渐成为研究热点。传统的输入设备如键盘和鼠标，虽然功能强大，但在某些应用场景下显得不够直观和自然。随着虚拟现实和增强现实技术的发展，人们开始探索更加自然的交互方式，如手势和语音。本文将探讨一项研究，该研究通过Wizard-of-Oz（奥兹巫师）实验，调查了人们在没有标准输入设备的情况下与视频游戏互动时如何使用手势和语音。这项研究不仅揭示了用户在多模态交互中的行为模式，还为未来的多模态系统设计提供了宝贵的数据支持。

2. 实验设计与方法

2.1 实验环境

为了模拟一个没有标准输入设备的虚拟环境，研究人员设置了一个特殊的实验环境。受试者站在一个50英寸对角线的平面等离子显示器前，以宽视角模式观看游戏画面。受试者可以自由地说话和做手势，而这些输入被隐藏在幕后的研究人员实时观察并控制游戏的进程。研究人员通过本地计算机控制游戏，其音频和视频输出发送给受试者。这种“奥兹巫师”的方法确保了实验的灵活性和实时响应。

2.2 数据采集

为了记录受试者的动作和语音，研究人员使用了Ascension Technology Corporation的Flock of Birds（FOB）六自由度磁性追踪设备。每个受试者身上佩戴了四个传感器：一个在头顶，一个在上臂，一个在手腕，最后一个在手掌。这些传感器能够精确捕捉受试者的头部和手臂的运动轨迹。此外，所有的语音和视频数据都被同步录制，以便后续分析。

3. 数据分析

3.1 用户行为模式

通过对3956个“互动事件”的统计分析，研