User Interface for Volume Rendering in Virtual Reality Environments
体渲染应用程序需要复杂的用户交互来定义和细化传递函数。传统的2D桌面用户界面元素已经被开发来解决这个任务，但是这样的概念不能很好地映射到虚拟现实环境中可用的交互设备。在本文中，我们提出了一个直观的用户界面体渲染专门设计的虚拟现实环境。建议的接口允许传递函数设计和细化的基础上直观的双手操作的魔杖一样的控制器。还支持其他交互模式，如导航和剪裁平面操作。该系统使用Sony PlayStation Move控制器系统实现。此选择基于控制器设备能力以及应用和环境约束。初步结果证明了我们方法的潜力。
2013-02-08 cs.GR cs.HC
Brain-Computer Interface in Virtual Reality
我们研究了脑机接口（BCI）系统在虚拟现实（VR）环境中的性能，并将其与二维常规显示器进行了比较。首先，我们设计了一个由三个组件组成的头戴式设备：可穿戴脑电图（EEG）设备，VR头戴式设备和接口。收集了人类受试者的大脑和行为记录，使用我们的设备执行各种各样的任务。这些任务包括使用心理命令或面部表情（微笑和眉毛运动）在VR中旋转或缩放对象。要求受试者在常规2D监视器屏幕上重复类似的任务。与2D屏幕相比，3D虚拟现实环境中的性能要高得多。特别是，VR设置的试验成功率中位数是2D设置的两倍（1分钟试验中，VR设置中有8个成功命令，而2D屏幕中有4个成功命令）。我们的研究结果表明，未来的BCI系统的设计可以显着受益于VR设置。
2018-11-13 cs.HC
Simulation and Virtual Prototyping of Tangible User Interfaces
原型技术是有形用户界面研究与开发的重要组成部分。在从想法到工作原型的过程中，新的硬件原型通常必须在无数次迭代中反复制作。这让我们想到了虚拟原型，它展示了与真实TUI相同的功能，但减少了必须花费的时间和资源。基于现有的开源软件-中间件机器人操作系统（ROS）和3D模拟器Gazebo -我们创建了一个工具包，可用于开发和测试作为虚拟设备的有形用户界面的全功能实现。TUI与其他硬件和软件组件之间的整个交互由中间件控制，而人与TUI的交互可以使用3D模拟器和3D输入/输出技术来探索。我们认为，通过模拟部分的硬件-软件协同设计过程中，整体开发工作可以减少。
2014-06-02 cs.HC
Interpretation of Tactile Sensation using an Anthropomorphic Finger Motion Interface to Operate a Virtual Avatar
本文提出的系统的目标是给用户的触觉反馈，而在虚拟世界中行走，通过一个拟人的手指运动界面。我们确定，第一人称视角和本体感受信息之间的同步以及用户手指的运动活动能够引起一种错觉，这种错觉相当于无形化身的腿的所有权感。在这种情况下，通过用户的指尖感觉到虚拟化身脚下的地面的感知。实验表明，使用我们的方法的纹理粗糙度的触觉感知的规模扩大和放大率是成比例的化身的身体（脚）的大小。为了向用户显示目标触觉感知，我们必须仅控制虚拟化身的身体（脚）尺寸和触觉纹理的粗糙度。我们的研究结果表明，在触觉感知方面，手指可以替代腿的运动接口。
2019-02-20 cs.HC
Improving Usability, Efficiency, and Safety of UAV Path Planning through a Virtual Reality Interface
随着无人机的能力和复杂性不断增加，人机界面社区有责任设计更好的方法来指定指示它们所需的复杂3D飞行路径。诸如由虚拟现实（VR）提供的沉浸式界面具有若干独特的特性，这些特性可以提高用户感知和指定3D信息的能力。这些特征包括引起物理空间感的立体深度线索以及六个自由度（DoF）自然头部姿势和手势交互。这项工作介绍了一个开源的平台，用于VR中的3D空中路径规划，并将其与现有的无人机驾驶界面进行了比较。我们的研究发现，与手动控制界面相比，安全性和主观可用性在统计学上有显著改善，而与2D触摸屏界面相比，效率在统计学上有显著改善。结果表明，沉浸式界面提供了一个可行的替代触摸屏界面的无人机路径规划。
2019-04-18 cs.HC cs.RO
Interactive Camera Network Design using a Virtual Reality Interface
摄像机网络设计的传统文献侧重于构建自动化算法。这些需要专家针对具体问题提供投入，以便产生产出。所需输入的性质是非常不直观的，导致对于人类操作员来说不切实际的工作流程。在这项工作中，我们专注于开发一个虚拟现实用户界面，让人类操作员手动设计摄像机网络在一个直观的方式。从现实世界的实际例子中，我们得出结论，使用该接口设计的相机网络具有很强的竞争力，或优于自动算法生成的网络，但相关的工作流程更加直观和简单。人类生成的摄像机网络的竞争力是显着的，因为优化问题的结构是一个众所周知的组合NP-难问题。这些结果表明，人类操作员可以用于具有挑战性的几何组合优化问题，给出了直观的可视化的问题。
2018-09-20 cs.HC
Virtual Reality User Interface Design: Best Practices and Implementation
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文提出28条统一的VR用户界面设计指南，通过系统文献综述和用户研究，开发了VR应用FlUId及交互网页工具，旨在提升VR界面设计的效率和用户体验。
2025-12-18 cs.HC
Transtiff: A Stylus-shaped Interface for Rendering Perceived Stiffness of Virtual Objects via Stylus Stiffness Control
本文提出 Transtiff 触控笔形界面，利用 McKibben 人工肌肉按需改变笔身刚度并结合视觉刺激，使用户在不改变真实接触物属性的情况下感知不同虚拟材料。
2025-02-14 cs.HC
Magic Fairy Tales as Source for Interface Metaphors
本文研究了基于虚拟现实（VR）环境的交互系统和系统的隐喻搜索问题。分析了魔幻童话作为界面和虚拟现实隐喻的来源。一些结果的设计过程的基础上魔术隐喻被认为是。
2008-11-12 cs.HC
From One World to Another: Interfaces for Efficiently Transitioning Between Virtual Environments
University of Central Florida（中佛罗里达大学）
本文研究了VR中高效切换虚拟世界的方法，通过对比WiMs和门户界面，发现WiMs在信息获取上更高效，而门户在预定向上更快速。
2026-02-27 cs.HC
Virtual Urban Field Studies: Evaluating Urban Interaction Design Using Context-Based Interface Prototypes
本文提出虚拟城市实地研究（VUFS）方法，结合混合现实与基于情境的界面原型，用于高保真、低成本地评估自动驾驶汽车与行人交互的听觉界面设计，并通过临场感测量验证其有效性。
2024-06-28 cs.HC
Shared Boundary Interfaces: can one fit all? A controlled study on virtual reality vs touch-screen interfaces on persons with Neurodevelopmental Disorders
本研究针对神经发育障碍人群，开发了双界面食品教育应用GEA，通过对照实验比较了VR与触摸屏界面的学习效果，发现两种界面均能显著提升学习成效且提升幅度相当。
2024-04-24 cs.HC
SlopeSeeker: A Search Tool for Exploring a Dataset of Quantifiable Trends
本文提出SlopeSeeker，一个支持自然语言查询可量化时间序列趋势的搜索工具，通过构建映射斜率与角度等可量化属性的语义概念数据集，结合基于语义相关性和视觉显著性的评分排名技术，实现了对复杂数据趋势分析意图的精准解析与可视化响应。
2024-02-19 cs.HC
Levitation Simulator: Prototyping Ultrasonic Levitation Interfaces in Virtual Reality
我们提出的悬浮模拟器，一个系统，使研究人员和设计人员迭代开发和原型悬浮接口的想法在虚拟现实。这包括用户测试和正式实验。我们推导出一个模型的悬浮粒子在这样的接口的运动。在此基础上，我们开发了一个虚拟现实中悬浮界面的交互式仿真，它展示了真实界面的动力学特性。费茨定律指向研究的结果表明，悬浮模拟器能够实现与真实原型相当的性能。我们在悬浮模拟器中开发了前两个专门用于悬浮界面的交互式游戏：LeviShooter和BeadBounce，然后在真实界面上实现它们。我们的研究结果表明，在两种环境中，参与者在玩游戏时经历了相似的用户参与度。我们分享我们的悬浮模拟器作为开源，从而使悬浮研究民主化，而不需要悬浮装置。
2020-05-13 cs.HC cs.SY eess.SY
WareVR: Virtual Reality Interface for Supervision of Autonomous Robotic System Aimed at Warehouse Stocktaking
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）
WareVR是一种基于虚拟现实（VR）应用的新型人机界面，可与异构机器人系统进行交互，以实现自动库存管理。我们创建了一个界面，以便从仓库中的一个隔离工作站远程监督自动机器人，这可能会在当前的COVID-19疫情期间受益，因为盘点是仓库中的一个必要和常规的过程，涉及一群人。建议的接口允许没有机器人经验的普通仓库工人控制由无人驾驶地面车辆（UGV）和无人驾驶飞行器（UAV）组成的异构机器人系统。WareVR在仓库的数字孪生中提供机器人系统的可视化，并通过机载无人机摄像头提供来自真实环境的实时视频流。使用WareVR界面，操作员可以进行不同级别的盘点，远程监控库存过程，并远程操作无人机进行更详细的检查。此外，开发的界面包括无人机的远程控制，用于直观和直接的人机交互与自主机器人进行盘点。基于VR的界面的有效性进行了评估，通过用户研究中的“视觉检查”的情况。
2021-10-21 cs.HC cs.RO
HandProxy: Expanding the Affordances of Speech Interfaces in Immersive Environments with a Virtual Proxy Hand
本文提出 HandProxy 系统，通过可由语音自然描述并实时驱动的虚拟代理手，突破语音界面仅能触发基本手势的限制；20 人实验显示其可支持多样化沉浸式手部交互，任务完成率达 100%。
2025-07-24 cs.HC
Discrete Virtual Rotation in Pointing vs. Leaning-Directed Steering Interfaces: A Uni vs. Bimanual Perspective
本研究探讨将非连续朝向选择整合入转向界面，提出双手交互及单手倾斜界面替代方案，实证发现双手非对称界面易用，朝向选择性能不逊于快速旋转，指向导向式转向在可用性和任务负荷上优于具身界面。
2024-06-20 cs.HC
3D Virtual Reality vs. 2D Desktop Registration User Interface Comparison
处理器官和提取的组织块是手术和解剖环境中的一项重要任务。为了准备来自人类捐赠者的样本进行分析，湿台工作人员必须解剖人体组织并收集用于下游分析的元数据，包括有关组织空间来源的信息。配准用户界面（RUI）的开发旨在允许人类生物分子图谱计划（HuBMAP）中的利益相关者配准组织块，即，记录人体组织数据相对于参考器官的大小、位置和方向。在本文中，我们比较了三个设置注册一个三维组织块对象到另一个三维参考器官（目标）对象。第一个设置是一个2D桌面实现，具有传统的屏幕，鼠标和键盘界面。其余的设置都是RUI的虚拟现实（VR）版本：VR桌面，用户坐在虚拟空间中复制的物理桌子上; VR站立，用户在执行任务时直立。然后，我们对这三种设置进行了一项用户研究，涉及42名人类受试者，他们依次完成14项难度越来越大的任务和30项相同的任务，并报告了位置精度、旋转精度、完成时间和满意度。虽然VR Tabletop和VR Standup用户在旋转方面比2D Desktop用户快约三倍，准确率高约三分之一（对于30个相同任务的序列），但当通过虚拟肾脏的高度进行标准化时，三种设置之间的位置精度没有显着差异。
2021-11-08 cs.HC
Progress in Brain Computer Interfaces: Challenges and Trends
脑机接口（BCI）提供大脑与计算机或其他外部设备之间的直接通信链路。它们通过加强或替代人类的外围工作能力来提供扩展的自由度，并且在诸如康复、情感计算、机器人技术、游戏和人工智能的各个领域中具有潜在的应用。全球范围内的重大研究工作为技术标准化提供了通用平台，并有助于解决高度复杂和非线性的大脑动力学以及相关的特征提取和分类挑战。心理神经生理现象及其对大脑信号的影响给BCI研究人员带来了另一个挑战，即将该技术从实验室实验转变为即插即用的日常生活。本文综述了脑机接口领域的进展，并强调了关键的挑战。
2019-01-11 cs.HC q-bio.NC
Mixed Reality Outperforms Virtual Reality for Remote Error Resolution in Pick-and-Place Tasks
Faculty of Engineering（工程学院）；Monash University（墨尔本大学）；Faculty of Science Engineering and Built Environment（科学工程与建筑环境学院）；Deakin University（迪金大学）
本研究通过21名参与者的实验，比较了混合现实、虚拟现实和摄像头流接口在远程拾放错误解决任务中的表现，发现混合现实接口在任务完成时间、可用性和认知负荷方面均优于其他接口，因其提供更好的空间理解和物理参考。
2025-02-10 cs.HC cs.RO
Enabling Humans to Plan Inspection Paths Using a Virtual Reality Interface
University of Antwerp（安特卫普大学）
在这项工作中，我们研究人类是否可以手动生成高质量的机器人路径进行光学检查。通常，使用自动算法来解决检查规划问题。自动算法的使用意味着需要来自用户的专业知识来设置算法。我们的目标是通过委托一个非专家的人类用户来完成规划任务，来取代这种对专业经验的需求。我们在虚拟现实中通过直观的可视化和交互来增强该用户。为了研究人类是否可以生成高质量的检测路径，我们进行了用户研究，其中来自不同经验类别的用户使用所提出的虚拟现实界面生成检测路径。从我们的研究中可以得出结论，没有经验的用户可以生成高质量的检查路径：用户生成的路径的中值检查质量范围在各种检查规划场景的最先进的自动算法的质量的66- 81%之间。然而，我们注意到，用户的性能存在相当大的差异，这是一些典型用户行为的结果。这些行为进行了讨论，并提供了可能的解决方案。
2019-09-13 cs.HC cs.RO
Exploring Experiential Differences Between Virtual and Physical Memory-Linked Objects in Extended Reality
University of Calgary（卡尔加里大学）；Drexel University（德雷塞尔大学）
本研究通过三种交互方式比较虚拟与物理记忆关联对象在扩展现实中的体验，发现物理对象增强社交连接，虚拟对象平衡参与度与易用性，传统虚拟画廊界面效率高但缺乏个人化。
2026-03-22 cs.HC
VR-Stepper: A Do-It-Yourself Game Interface For Locomotion In Virtual Environments
与现实世界的任务相比，在虚拟环境（VE）中完成任务很少涉及人体提供的全部技能。VE中的用户输入通常通过简单的手指手势来完成，例如通过简单地按下按钮在场景中行走，即使这种交互不是很合适。为了创造一个更直观和自然的交互，不同的项目试图通过尝试实现自然的行走运动来解决虚拟环境中的运动问题，这也应该增加沉浸感。现有的解决方案，如粉碎机仍然是昂贵的，并需要额外的固定身体。在本文中，我们描述了一种简单而廉价的方法来构建一个有用的运动接口，使用传统的运动步进器和Arduino。该装置能够通过原地行走在VE中进行控制，而不需要任何额外的固定小工具。我们与10名参与者进行了一项用户研究，以评估与其他用于运动的界面（如Wii平衡板和Wand操纵杆）相比，对乐趣和易用性，沉浸感和可靠性的印象。我们发现，在沉浸感和使用乐趣方面，踏步机的体验略好。此外，发现按下操纵杆上的按钮被认为更可靠。
2014-07-15 cs.HC
Integrating Large Language Models with Multimodal Virtual Reality Interfaces to Support Collaborative Human-Robot Construction Work
University of Michigan（密歇根大学）
本文提出融合语音、控制器、ROS、BIM、游戏引擎与LLM聊天界面的多模态VR系统，并通过12名工人的石膏板安装实验验证其低负荷、高可用的人机协作价值。
2024-04-04 cs.HC cs.RO
Pneutouch: Exploring the affordances and interactions of haptic inflatables through a wrist-worn interface
本文提出Pneutouch，一种无系绳腕戴式气动触觉界面，通过动态充气实现触觉代理物的可编程硬度与形状变化，用户研究验证了其在VR中提供沉浸式触觉反馈的有效性。
2025-01-30 cs.HC
Happily Error After: Framework Development and User Study for Correcting Robot Perception Errors in Virtual Reality
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
针对机器人感知模块检测物体出错的问题，开发虚拟现实纠错框架并进行 56 人用户研究，发现 VR 界面比屏幕界面能让用户更快学会协作，且更具沉浸感与愉悦感。
2023-06-26 cs.HC cs.RO
The State of Speech in HCI: Trends, Themes and Challenges
语音接口越来越受欢迎。通过对68篇研究论文的回顾，本文总结了人机交互中语音界面实证研究的趋势、主题、发现和方法。我们发现，大多数研究都是以可用性/理论为中心，或者探索更广泛的系统体验，通过使用自我报告问卷来测量可用性和用户态度等概念，评估绿野仙踪，原型或开发的系统。对研究的主题分析发现，语音人机交互工作集中在九个关键主题：系统语音生成，模态比较，用户语音生成，辅助技术和可访问性，设计洞察力，交互式语音响应（IVR）系统的体验，使用语音技术进行开发，人们对智能个人助理（IPA）的体验以及用户记忆如何影响语音界面交互。从这些见解中，我们确定语音研究的差距和挑战，特别是需要开发语音界面交互的理论，在这一领域增长临界质量，增加设计工作，并扩大研究从单一到多个用户交互环境，以反映当前的使用环境。我们还强调需要在野外部署中提高测量的可靠性、有效性和一致性，并减少构建功能齐全的语音接口进行研究的障碍。
2018-10-16 cs.HC
3D Augmented Reality Tangible User Interface using Commodity Hardware
在过去的几年中，新兴的增强和虚拟现实（AR-VR）领域已经取得了巨大的增长。对于AR系统也变得非常流行的接口是有形接口或被动触觉接口。具体地说，是一种界面，用户可以在其中使用作为物理对象的输入设备来操纵数字信息。这项工作提出了一个低成本的增强现实系统与有形的界面，提供现实和虚拟世界之间的互动。该系统实时估计小彩球（输入设备）的3D位置，将其映射到3D虚拟世界，然后使用它来控制在移动终端中运行的AR应用程序。使用我们的“输入”设备的3D位置，它允许我们实现比2D输入设备更复杂的交互性。最后，我们提出了一个简单、快速和鲁棒的算法，可以估计凸四边形的角点。该算法适用于标记的快速配准，与现有技术相比显着提高了性能。
2020-03-02 cs.HC
User Satisfaction -- UX Design Strategies for Seamless Virtual Experience
本研究针对虚拟世界中物理与虚拟交互鸿沟问题，基于可用性等维度调查提升UX的原则与技术，揭示虚拟应用UX设计趋势、问题及前景，助力打造高效易用的沉浸式体验。
2025-04-04 cs.HC
Generative AI in Multimodal User Interfaces: Trends, Challenges, and Cross-Platform Adaptability
Fordham University（福特汉姆大学）；IBM TJ Watson Research Center（IBM TJ 沃森研究中心）
本文探讨了生成式AI在多模态用户界面中的整合，重点分析了跨平台适应性、动态个性化及界面设计困境，评估了移动端轻量级框架，并指出了情感自适应等未来发展方向。
2024-11-15 cs.AI cs.HC
Towards Reproducible Evaluations for Flying Drone Controllers in Virtual Environments
KAIST（韩国科学技术院）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Fudan University（复旦大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
对无人机飞行的自然用户界面（NUI）的研究关注正在上升。然而，NUI是高度多样化的，并且主要通过不同的物理环境进行评估，导致这些解决方案之间的性能难以比较。我们提出了一个虚拟环境，即VRFlightSim，使丰富的无人机飞行细节的比较评估，以解决这个问题。我们首先复制了一个最先进的（SOTA）界面，并在我们的虚拟环境中设计了两个任务（交叉和指向）。然后，有13名参与者的两项用户研究证明了VRFlightSim的必要性，并进一步强调了开放数据接口设计的潜力。
2022-07-29 cs.HC cs.MM cs.RO
An Exploration on Brain Computer Interface and Its Recent Trends
Visvodaya Technical Academy（维斯沃达亚技术学院）
本文通过非侵入式脑电图技术，探索脑机接口在识别物体、图像、视频及理解语言、情绪等方面的应用，并重建视觉数据，为未来研究指明方向。
2012-11-12 cs.ET cs.HC cs.SY
Real-Time Recognition of In-Place Body Actions and Head Gestures using Only a Head-Mounted Display
身体动作和头部姿态是虚拟环境中交互的自然接口。用于就地身体动作识别的现有方法通常需要比盔装显示器（HMD）更多的硬件，使得身体动作接口难以被引入到普通虚拟现实（VR）用户，因为他们通常仅拥有HMD。此外，缺乏一个统一的解决方案来识别到位的身体动作和头部姿势。这潜在地阻碍了在虚拟环境中使用到位的身体动作和头部姿势来获得新颖的交互体验的探索。我们提出了一个统一的双流1-D卷积神经网络（CNN），用于识别身体动作时，用户执行原地行走（walking-in-place）和识别头部姿势时，用户站着不动，只戴着头戴式显示器。与以前的方法相比，我们的方法不需要专门的硬件和/或除了HMD之外的额外跟踪设备，并且可以识别比其他现有方法显著更多的身体动作和头部姿势。总的来说，十个到位的身体动作和八个头部姿态可以识别与所提出的方法，这使得该方法一个现成的身体动作接口（包括头部姿态）与虚拟环境的交互。我们通过一个虚拟的运动任务演示了一个实用程序的接口。结果表明，目前的身体动作接口是可靠的，在检测身体动作的VR运动任务，但物理要求相比，触摸控制器接口。目前的身体动作界面对于新的VR体验和应用是有希望的，特别是对于旨在锻炼的VR健身应用。
2023-02-25 cs.HC
Words have Weight: Comparing the use of pressure and weight as a metaphor in a User Interface in Virtual Reality
EsieaLAB（埃西亚实验室）
本研究比较了压力与重量作为虚拟现实用户界面触觉隐喻的效果，发现压力增强重量感知但未提升紧迫性感知。
2026-01-27 cs.GR cs.HC
Force-Aware Interface via Electromyography for Natural VR/AR Interaction
New York University（纽约大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Shanghai Artificial Intelligence Laboratory（上海人工智能实验室）
虽然虚拟现实和增强现实（VR/AR）在视觉和听觉真实性方面取得了巨大进步，但将合理的物理感引入虚拟世界仍然具有挑战性。缩小现实世界的物理性和沉浸式虚拟体验之间的差距需要一个封闭的交互循环：将用户施加的物理力应用于虚拟环境，并将触觉反馈给用户。然而，现有的VR/AR解决方案要么完全忽略来自用户的力输入，要么依赖于损害用户体验的侵扰感测设备。通过识别用户在VR/AR中的肌肉激活模式，我们设计了一个基于学习的神经接口，用于自然和直观的力输入。具体来说，我们展示了轻量级的肌电图传感器，非侵入性地放置在用户的前臂皮肤上，告知并建立对他们复杂手部活动的强大理解。在基于神经网络的模型的推动下，我们的界面可以实时解码手指方向的力，平均误差为3.3%，并推广到新用户，几乎没有校准。通过一个交互式的心理物理学研究，我们表明，人类感知虚拟物体的物理特性，如刚度，可以显着增强我们的接口。我们进一步证明，我们的界面，使无处不在的控制，通过手指轻敲。最终，我们设想我们的研究结果将推动未来VR/AR中更真实的物理研究。
2022-10-03 cs.GR cs.HC cs.LG
Novel Virtual Moving Sound-based Spatial Auditory Brain-Computer Interface Paradigm
本文报告了一项研究，其中一个新的虚拟移动的声音为基础的空间听觉脑机接口（BCI）的范例开发。经典的听觉BCI依赖于空间静态刺激，当受试者具有非均匀的空间听觉感知特性时，这些刺激通常是无聊的并且难以感知。移动声音的概念提出和测试的文件允许创建一个P300的古怪范式的必要的目标和非目标的听觉刺激，这是更有趣，更容易区分。我们提出了一份报告，我们的研究7名健康受试者，这证明了移动的声音刺激的概念，一种新的BCI的可用性。我们比较在线BCI分类结果在静态和移动的声音范例产生类似的准确性结果。受试者偏好报告表明，所提出的移动声音协议更舒适，更容易与在线BCI区分。
2013-08-14 cs.HC q-bio.NC
NeuroGaze: A Hybrid EEG and Eye-Tracking Brain-Computer Interface for Hands-Free Interaction in Virtual Reality
本研究提出NeuroGaze，一种结合脑电图与眼动追踪的混合脑机接口，用于VR免手动交互。实验表明其错误率更低但速度较慢，验证了可行性并凸显人体工程学优势与包容性潜力。
2025-09-09 cs.HC
SURVIVRS: Surround Video-Based Virtual Reality for Surgery Guidance
针对偏远地区医疗资源不足的问题，研发了SURVIVRS环绕式视频VR手术引导系统，支持远程专家实时指导与手术复盘教学，经可用性评估获用户高度认可，为推动医疗公平提供了可行方案。
2023-02-08 cs.HC
Remote Monitoring and Teleoperation of Autonomous Vehicles $-$ Is Virtual Reality an Option?
针对自动驾驶汽车远程监控与遥操作的VR界面优劣未明的问题，通过三项用户研究对比VR系统与工业用实体系统，发现复刻版VR界面无优势、VR的感知与工效问题盖过其益处，但新一代头显有追平潜力。
2023-08-25 cs.HC
Extended-XRI Body Interfaces for Hyper-Connected Metaverse Environments
本文提出面向超连接元宇宙的扩展 XRI 身体接口，给出概念综述、分类、架构、原型实现与设计科学评估。
2023-06-01 cs.HC
Extended Reality and Internet of Things for Hyper-Connected Metaverse Environments
Metaverse包括与互联网、虚拟和增强现实以及其他领域相关的技术，这些领域的智能界面具有超连接、沉浸式和吸引力。然而，Metaverse应用程序面临着虚拟和物理组件和接口之间的固有断开。这项工作探讨了如何扩展Metaverse框架可以用来增加虚拟和物理环境之间的互操作代理的无缝集成。它为虚拟和物理智能环境的综合提供了早期的理论和实践，预测了未来的设计及其连接体验的潜力。
2023-01-21 cs.HC
Toward 6G-enabled Brain Computer Interfaces: Technical Requirements, Use Cases, Challenges, and Future Trends
Faculty of New Information and Communication Technologies, Abdelhamid Mehri University（阿卜杜勒哈米德·迈赫里大学新信息与通信技术学院）；Computer Science Department, College of Computing and Informatics, Sharjah University（沙迦大学计算与信息学院计算机科学系）；Faculty of Computing and Informatics, University of Malaysia Sabah（马来西亚沙巴大学计算与信息学院）；Department of Computer and Network Engineering, College of Information Technology, United Arab Emirates University（阿联酋大学信息技术学院计算机与网络工程系）
本文探讨了如何在6G无线网络基础上有效构建脑机接口技术，分析了技术需求、用例、挑战及未来趋势，强调了6G技术如智能边缘和零触网在脑机接口中的应用前景。
2026-05-20 cs.HC
A Virtual Conversational Agent for Teens with Autism: Experimental Results and Design Lessons
我们提出了一个在线的社交技能开发接口的设计与自闭症谱系障碍（ASD）的青少年。该界面旨在使用网络浏览器随时随地实现私人对话练习。用户与虚拟代理进行非正式交谈，实时接收非语言提示的反馈和摘要反馈。该原型是在咨询了一位专家UX设计师、两位心理学家和一位儿科医生后开发的。使用来自47个人的数据，反馈和对话生成使用隐马尔可夫模型和能够处理多主题对话的模式驱动的对话管理器进行自动化。我们对9名高功能ASD青少年进行了一项研究。通过对实验后访谈的主题分析，确定了几个关键的设计考虑因素，特别是：1）用户应该在一开始就充分了解系统的目的和局限性，以避免不切实际的期望。2)一个界面应该包含对行为变化的积极认可。3)虚拟代理的真实外观和响应能力在吸引用户方面很重要。4)对话个性化，例如提示简洁的用户提供更多输入和互惠问题，将有助于青少年参与更长时间，并增加系统的实用性。
2020-10-07 cs.HC
Mobile Fitting Room: On-device Virtual Try-on via Diffusion Models
Georgia Tech（佐治亚理工学院）
针对时尚电商虚拟试穿在移动端与隐私上的挑战，本文提出首个设备端扩散模型虚拟试穿系统，通过新颖技术流程与界面设计实现隐私保护与用户定制。
2024-02-02 cs.AI cs.HC cs.LG
Designing a 3D Gestural Interface to Support User Interaction with Time-Oriented Data as Immersive 3D Radar Chart
本文提出一种面向沉浸式分析的三维手势界面设计方法，基于三维雷达图探索时间数据，并通过实证评估验证其良好可用性与用户体验。
2024-01-15 cs.HC
When Brain-Computer Interfaces Meet the Metaverse: Landscape, Demonstrator, Trends, Challenges, and Concerns
本文首次系统回顾了脑机接口在元宇宙中的适用性，提出并验证了一个模块化通用集成框架，并分析了趋势、挑战及伦理等关切。
2025-04-12 cs.HC
A Comparison of Interfaces for Learning How to Play a Mixed Reality Handpan
本研究针对VR游戏在音乐正念领域的应用空白，提出虚拟环境辅助学习手碟的方法，对比六种界面后发现高亮路径界面表现最优，但参与者更偏好类节奏游戏的标准界面。
2023-12-12 cs.HC
Likable or Intelligent? Comparing Social Robots and Virtual Agents for Long-term Health Monitoring
TH Köln - University of Applied Sciences（科隆应用技术大学）；Cologne Cobots Lab（科隆协作机器人实验室）
本研究通过八周家庭实验比较社交机器人与虚拟代理在老年人长期健康监测中的表现，发现机器人更可爱而虚拟代理更智能，为相关研究奠定基础。
2025-02-21 cs.HC cs.RO
Gamification for Education of the Digitally Native Generation by Means of Virtual Reality, Augmented Reality, Machine Learning, and Brain-Computing Interfaces in Museums
今天，社会科学学科的研究人员特别关注数字时代学习的各个方面，特别是数字原生代。在博物馆方面，问题是：如何为博物馆中技术日益先进的年轻游客提供丰富的学习体验？博物馆需要关注哪些高科技平台和解决方案？与此同时，软件游戏业务正在快速增长，现在正在进入非娱乐环境，帮助提供实质性的利益，特别是在教育，培训，研究和健康方面。本文通过对交互式、可穿戴设备、虚拟现实和增强现实等几种全新的关键技术的分析，概述了博物馆中数字母语学习者面临的一些问题。特别关注的是通过这些技术在非休闲环境中应用基于游戏的场景的用例，特别是在博物馆中用于教育目的。
2018-06-20 cs.CY cs.DL cs.HC
A Human-Centric Metaverse Enabled by Brain-Computer Interface: A Survey
本综述探讨脑机接口（BCI）技术如何增强元世界用户体验，提出人类数字孪生方向，并讨论解决运动病等挑战的潜力。
2023-09-04 cs.HC
Self-paced brain-computer interface control of ambulation in a virtual reality environment
目的：脊髓损伤（Spinal cord injury，SCI）常使患者不能行走.基于脑电（EEG）的脑机接口（BCI）控制下肢假肢可使脊髓损伤后的下肢恢复直观和功能健全。为了测试其可行性，作者开发并测试了一种新的基于EEG的数据驱动的BCI系统，用于在虚拟现实环境（VRE）中直观和自定进度地控制化身的振幅。方法：八个健全的主题和一个SCI进行了以下10分钟的培训课程：主题之间交替空转和步行动觉运动图像（KMI），而他们的脑电图记录和分析，以生成特定主题的解码模型。然后，受试者进行了一个以目标为导向的在线任务，重复了5个会话，其中他们利用KMI来控制化身的线性振幅，并在VRE内的指定点连续停止10次。主要结果：受试者的平均离线训练表现为77.2 +/-9.5%，范围从64.3%（p = 0.00176）到94.5%（p = 6.26*10^-23），机会表现为50%。平均在线性能为8.4 +/- 1.0（10个）成功停止和303 +/- 53秒完成时间（完美= 211秒）。在45个在线会话中，所有受试者在44个会话中的表现与随机游走的表现有显著差异（p < 0.05）。重要性：通过使用数据驱动的机器学习方法来解码用户的KMI，该BCIVRE系统仅在10分钟的培训后就可以直观和有目的地自定进度控制amplitude。以最少的训练实现这种BCI控制的能力表明，未来BCI-下肢假体系统的实…
2012-08-30 cs.HC
Decoding Decision Correctness from EEG Under High Cognitive Workload in Virtual Reality: Implications for Collaborative Brain-Computer Interface Teams
Queen's University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；Defence Science Technology Laboratory（国防科学技术实验室）
该研究在虚拟现实高认知负荷下，利用空间协方差脑电图特征作为决策正确性的先发信号，发现其可提升团队争议试次的决策准确率，为协作脑机接口团队的部署提供了负荷条件相关的启示。
2026-09-03 cs.HC
Ownership and Agency of an Independent Supernumerary Hand Induced by an Imitation Brain-Computer Interface
为了研究身体的所有权和控制权，人们广泛使用了在非身体物体上引发这些感觉的错觉。经典的介绍与橡胶手错觉，这些幻想已被复制最近在虚拟现实和使用脑机接口。传统上，这些错觉研究的是用人造的对应物替换身体的一部分，然而，随着脑机接口研究的发展，它为我们提供了探索除了我们自己的肢体运动之外还控制非身体物体的可能性。因此，我们提出了一个新的错觉，旨在测试的感觉拥有和控制的独立多余的手。受试者的印象是他们通过脑机接口控制虚拟现实手，但实际上大脑活动和虚拟手运动之间没有因果关系，但观察到正确运动的概率为80%。这些模拟的脑机接口试验穿插着受试者真实双手的动作，这在整个实验中都是可见的。我们发现，受试者对第三只手产生了强烈的所有权和控制感，尽管他们只接受视觉反馈，与实际的大脑信号没有因果关系。我们的错觉与以前报道的研究有很大的不同，因为我们证明了第三只手的独立所有权和控制权，而不会失去真正手中的所有权。
2016-05-27 cs.HC q-bio.NC
Sign in the Air to Unlock: An Interface for authentication in Virtual and Augmented Reality Powered by Point-Voxel Cross-Attention Network
提出一种空中签名认证接口，利用点-体素交叉注意力网络（PV-Net）建模3D轨迹的局部运动与全局结构，在公开和自建数据集上实现低错误率，支持沉浸式环境中的自然交互认证。
2026-07-16 cs.CR cs.CV cs.HC
