A Projection-based Augmented Reality for Elderly People with Dementia
随着老龄化社会的发展，研究人员正在积极研究有关老年人生活和疾病的护理系统。在这些疾病中，痴呆症由于认知功能、记忆和推理以及执行行动的能力的退化而难以维持日常生活。此外，痴呆症并没有完美的治疗方法，尽管治疗和护理可以减缓其发作并为患者提供身心支持。在本文中，我们开发了一个基于投影的增强现实系统机器人，可以覆盖360度的空间。我们还提出了一个应用程序，支持持续监测痴呆症患者，以解决他们在日常生活中面临的困难。该系统还被设计为提供治疗应用，如娱乐和空间艺术，为患者提供心理护理辅助。
2019-08-16 cs.HC
Social Simulation for Mental Health: Evaluating Contextual Environments in Augmented Reality for Training Self-Care Skills
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本研究通过14天43人的用户实验发现，在AR中模拟真实情境环境能显著提升参与者在线下任务中应用自我关怀技巧的意愿并降低生理压力，为心理健康技术的技能迁移设计提供了实证依据。
2026-10-05 cs.HC
Rhythms of Recovery: Patient-Centered Virtual Reality Exergame for Physical Rehabilitation in the Intensive Care Unit
Duke University（杜克大学）；Duke Heart Center at Duke Hospital（杜克医院心脏中心）
本研究开发了一款面向患者的虚拟现实运动游戏，用于重症监护室的物理康复，通过跨学科设计提升早期活动的可行性与患者参与度。
2026-02-09 cs.HC
Evoking realistic affective touch experiences in virtual reality
这项研究的目的是更好地了解在VR中被爱抚的情感和生理相关性，这取决于所提供的多感官反馈的类型以及触摸具体虚拟身体的虚拟表示的有生命或无生命性质。我们评估了VR中的愉悦感、唤醒、体现和被触摸的错觉是如何受到仅包含视觉反馈与视触刺激条件的影响的，在视触刺激条件下，参与者除了看到化身或羽毛抚摸他们的虚拟身体外，还感知到一致的空中超声波触觉刺激或真实的人际接触。我们发现，与仅基于视觉反馈的条件相比，基于超声波或真实人际接触的视觉触觉反馈增强了被情感触摸并体现在虚拟身体中的错觉。然而，与其他条件相比，真正的人际接触导致了最强烈的行为和情感反应。此外，与虚拟羽毛相比，当被女性化身触摸时，唤醒和收回抚摸的手的欲望最高。与男性相比，女性参与者在VR中表现出更强烈的被抚摸的错觉。总的来说，这项研究推进了VR中情感触摸的情感和生理影响的知识。
2022-02-27 cs.HC
Understanding Physical Therapy Challenges for Older Adults through Mixed Reality
本研究通过访谈3名临床医生和6名老年患者，探讨了混合现实技术在解决老年人物理治疗护理与依从性挑战中的潜力，并提出了支持老年人需求的设计考量和实际实施的技术要求。
2025-09-18 cs.HC
Evaluating the Possibility of Integrating Augmented Reality and Internet of Things Technologies to Help Patients with Alzheimer's Disease
K. N. Toosi University of Technology（KN图西理工大学）；Western University（韦仕敦大学）
患有阿尔茨海默病（AD）的人和他们的照顾者寻求不同的方法来应对记忆丧失。虽然AD患者希望独立生活，但他们往往需要照顾者的帮助。在这种情况下，护理人员可能会在每一个物体上贴上笔记，或者在把病人单独留在家里之前把抽屉里的东西拿出来让他们看得见。这项研究报告了通过物联网（IoT）和增强现实（AR）概念实现的环境辅助生活（AAL）实时系统的初步结果，旨在帮助患有AD的人。该系统有两个主要部分：智能手机或Windows应用程序允许护理人员在家中监控患者的状态，并在患者处于危险中时得到通知。第二部分允许患者使用智能眼镜识别环境中的QR码，并以音频，文本或三维图像的形式接收与标签相关的信息。这项工作提出了初步的结果，并探讨了实施这样一个系统的可能性。
2023-01-20 cs.AI cs.HC cs.SY
User-Centered Design of Socially Assistive Robotic Combined with Non-Immersive Virtual Reality-based Dyadic Activities for Older Adults Residing in Long Term Care Facilities
本研究通过以用户为中心的设计，开发结合社会辅助机器人与非沉浸式虚拟现实的双人活动，并验证其在长期护理老年人中的可接受性与照护者可用性。
2024-10-28 cs.HC cs.SY eess.SY
Affective visualization in Virtual Reality: An integrative review
情感计算的一系列研究表明，通过实时分析用户的电生理活动来推断用户情感状态的一些特征是可能的。然而，目前还不清楚如何使用从电生理信号中提取的信息来创建虚拟现实（VR）用户的情感状态的视觉表示。在VR中可视化用户的情感状态可以导致心理健康护理的生物反馈疗法。了解如何在VR中可视化情感状态需要一种跨学科的方法，将心理学，电生理学和视听设计整合在一起。因此，本文旨在整合这些领域的研究，以了解如何开发虚拟环境，可以自动创建用户的情感状态的视觉表示。本文分四个部分阐述了这一挑战：第一，概述了与情绪和情感相关的理论。其次，证据表明，视觉和声音的线索往往与情感状态进行了讨论。第三，一些现有的方法进行评估的影响。第四节和最后一节包含了五个实际的考虑因素的虚拟现实环境的发展，影响可视化。
2021-07-04 cs.HC
Focus on the Experts: Co-designing an Augmented Reality Eye-Gaze Tracking System with Surgical Trainees to Improve Endoscopic Instruction
为解决外科培训监督成本高、扩展性差的问题，研究团队与18名外科受训者合作共同设计了一套AR眼动追踪系统，以提供实时交互的补充训练方法，改善内窥镜手术学习且不影响患者护理。
2025-06-27 cs.HC
Evaluating the Effect of Audience in a Virtual Reality Presentation Training Tool
公开演讲是每个人的职业或学术生涯中必不可少的技能。然而，磨练这种技能往往是棘手的，因为在镜子前训练不会得到反馈，也不会激发与在观众面前展示相同的焦虑。此外，大多数人并不总是能够访问演示将发生的地方。在本研究中，我们开发了一个虚拟现实（VR）环境，以帮助提高人们的表达技能。我们的系统使用3D扫描的人来创建更逼真的场景。我们对12名之前没有VR经验的参与者进行了一项研究。我们通过分析虚拟环境是否比没有VR系统更受欢迎以及是否接受虚拟观众来验证我们的虚拟环境。我们的研究结果表明，用户绝大多数更喜欢使用VR系统作为一种工具，以帮助他们提高他们的公开演讲技巧，而不是在一个空的环境中训练。然而，观众的偏好是混合的。
2020-10-12 cs.HC
Designing a Virtual Reality Training Apprenticeship for Cold Spray Advanced Manufacturing
本文提出专为冷喷涂先进制造设计的VR训练学徒制（VRTA），通过22人探索性研究评估其UX指标、定性见解及真实机械任务表现，验证了设计有效性并讨论了VR培训挑战。
2024-11-13 cs.HC
Mind Mansion: Exploring Metaphorical Interactions to Engage with Negative Thoughts in Virtual Reality
本文提出VR体验“Mind Mansion”，通过隐喻交互让用户在整理虚拟公寓的过程中面对和觉察负面思维，用户研究表明其能促进接纳、降低负面情绪并改善情绪觉察。
2024-06-07 cs.HC
Design, Assembly, Calibration, and Measurement of an Augmented Reality Haploscope
单倍镜是一种光学系统，它产生一个仔细控制的虚像。自1838年惠斯通的原始立体镜发展以来，单倍镜已被用于测量人类立体视觉的感知特性。本文提出了一种增强现实（AR）haploscope，它允许观看叠加在现实世界中的虚拟对象。我们的实验室已经使用了几代这种设备来对AR现象进行一系列仔细的感知测量，这些测量在过去8年的出版物中已经有描述。本文系统地介绍了我们的AR单倍镜的设计，组装，校准和测量。在过去的10年里，这些方法在我们的实验室中得到了发展和改进。尽管惠斯通的立体镜的原始报告已经过去了180年，但我们以前还没有找到一篇描述这些细节的论文。
2019-08-21 cs.GR cs.HC
Immersive Mixed Reality Simulator for CT Scan Preparation: Enhancing Patient Emotional and Physical Readiness
本文设计并评估一款沉浸式MR模拟器，通过虚拟CT室漫游、放松训练、扫描模拟和交互反馈帮助首次CT患者做好准备，试点研究表明其可显著降低焦虑并提升检查依从性。
2025-10-03 cs.HC
Touching the Moon: Leveraging Passive Haptics, Embodiment and Presence for Operational Assessments in Virtual Reality
本文利用被动触觉道具在VR中重现阿波罗12号任务，通过宇航员和航天专家评估证明触觉可增强临场感与具身感，从而提升模拟保真度，为早期月球任务操作概念评估提供低成本有效方案。
2024-02-24 cs.HC
Towards Extended Reality Intelligence for Monitoring and Predicting Patient Readmission Risks
San Jose State University（圣何塞州立大学）
本文利用机器学习预测糖尿病患者再入院风险，并提出混合现实技术进行可视化分析，模型在AUC和AUPRC上取得良好效果，提升临床实时沟通与决策。
2026-03-20 cs.GR cs.HC
An Intelligent Assistive System Based on Augmented Reality and Internet of Things for Patients with Alzheimer's Disease
本研究针对阿尔茨海默病患者独立生活困难的问题，整合物联网、增强现实与自适应模糊决策方法构建智能辅助系统，经测试其性能适配家庭场景，半自动模式数据丢失量低于自动模式。
2024-02-21 cs.HC
Measuring Cognitive Conflict in Virtual Reality with Feedback-Related Negativity
随着虚拟现实（VR）成为主流平台，设计师们开始尝试新的交互技术来增强用户体验。这是一项具有挑战性的任务，因为设计师不仅要努力提供具有良好性能的设计，还要仔细确保不会破坏用户的沉浸式体验。迫切需要一种新的评估工具，超越传统的定量测量，以帮助设计师在设计过程中。我们提出了一个基于EEG的实验框架，通过测量有意引发的认知冲突来评估VR中的交互技术。通过对反馈相关负性（FRN）以及其他定量测量的分析，该框架允许设计人员评估感兴趣的变量的影响。我们通过将其应用于使用直接3D输入的3D对象选择的基本任务来研究该框架，即在VR中跟踪手。认知冲突是通过操纵目标物体的选择半径来有意引发的。我们的第一个行为实验验证了该框架，与其他经典心理学实验范式中报告的冲突诱导行为调整的发现一致。我们的第二个基于EEG的实验研究了虚拟手出现的影响。我们发现FRN的幅度与虚拟手的真实感水平相关，这与恐怖谷理论一致。
2017-03-16 cs.HC
A Novel Approach of using AR and Smart Surgical Glasses Supported Trauma Care
背景：增强现实（AR）在诸如计算机游戏和医学教育领域的不同领域中越来越受欢迎。然而，在实际手术中的应用仍然很少。骨科手术的应用目前是有限的和不发达的。- 方法：使用当前可用的AR设备和软件进行临床验证。共1例椎体成形术，2例ORIF骨盆骨折，1例ORIF PFN股骨近端骨折，1例CRIF桡骨远端骨折，2例ORIF胫骨骨折，均采用透视结合AR智能手术眼镜系统进行。- 研究结果：共进行了1例椎体成形术、2例ORIF骨盆骨折、1例ORIF联合PFN治疗股骨近端骨折、1例CRIF治疗桡骨远端骨折和2例ORIF治疗胫骨骨折，以评价AR手术的受益。在AR手术中，外科医生戴着智能手术眼镜，可以大大减少眼睛的转动，专注于监视器。本文展示了增强现实技术在创伤手术中的潜在能力。
2020-05-25 cs.HC q-bio.QM
Resize Me! Exploring the User Experience of Embodied Realistic Modulatable Avatars for Body Image Intervention in Virtual Reality
肥胖是一种严重的疾病，会影响身体和心理健康。由于体重污名化，许多受影响的人遭受身体形象的干扰，他们认为自己的身体在一个扭曲的方式，负面评价，或忽略it. Beyond建立的干预措施，如镜子曝光，最近的进展旨在补充身体形象治疗的体现视觉改变虚拟身体在虚拟现实（VR）。我们提出了一个高保真的原型，先进的VR系统，允许用户体现快速生成的个性化，逼真的化身，并在一个精心设计的虚拟环境中实时调整其体重。在形成性多方法方法中，共有12名参与者使用半结构化定性访谈和多个定量用户体验指标，在身体扫描和VR体验期间对我们系统的一般用户体验（UX）进行了评分。通过使用体重修改任务，我们进一步比较了三种不同的实时体重修改交互方法，并测量了我们的系统对身体图像相关测量身体意识和体重感知的影响。从收到的反馈中，展示了我们整个系统已经稳固的用户体验，并为进一步改进提供了建设性的意见，我们得出了一套设计指南，以指导支持身体形象干预的系统的未来开发和评估过程。
2022-03-09 cs.HC
NAVIUS: Navigated Augmented Reality Visualization for Ureteroscopic Surgery
针对输尿管镜视野有限、易漏诊结石的问题，研究提出NAVIUS系统，集成电磁追踪导航与增强现实可视化，经用户研究验证可提升肾集合系统探查范围并降低术者工作负荷。
2025-03-21 cs.HC
The Impact of Social Environment and Interaction Focus on User Experience and Social Acceptability of an Augmented Reality Game
TU Berlin（柏林工业大学）；German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI)（德国人工智能研究中心）；Hamm-Lippstadt University of Applied Sciences（哈姆-利普施塔特应用科学大学）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）
该研究通过28名参与者的被试内实验，探究社交环境与交互焦点对位置增强现实游戏用户体验和社会可接受性的影响，发现二者均会显著影响社交相关体验指标，为公共空间沉浸式社交体验设计提供参考。
2024-04-25 cs.HC
Evaluating User Experiences in Mixed Reality
测量MR中的用户体验（即，AR/VR）用户研究至关重要。研究人员应用广泛的测量方法，使用客观的（例如，生物信号，时间记录），行为（例如，注视方向，运动幅度），和主观的（例如，标准化问卷）度量。这些测量仪器中的许多都是根据MR之外的用例改编的，但尚未经过验证可用于MR实验。然而，研究人员在测量沉浸式体验时面临着各种挑战和设计替代方案。在进行实验室外研究时，这些挑战变得更加多样化。VR体验的测量方法最近备受关注。例如，研究已经开始在VE中嵌入各种应用程序的问卷，允许用户在填写调查时更接近正在进行的体验。然而，在如何开展评估程序方面，互动方法和做法各不相同。这种方法的多样性强调了VR体验的标准化测量工具缺乏共识。AR研究强烈地指向VR的研究方法，例如，使用相同类型的主观问卷。然而，一些关键的技术差异需要在评估期间仔细考虑。CHI 2021的研讨会为交流专业知识和解决MR用户研究中研究方法的挑战和机遇提供了基础。通过这一点，我们的研讨会启动了研究方法的讨论，应导致标准化的评估方法，在MR用户研究。讲习班的成果将汇集成一份集体特刊期刊文章。
2021-01-16 cs.HC
Beyond Technological Solutionism: Rethinking XR in Healthcare
Indian Institute of Technology（印度理工学院）；Loughborough University（拉夫堡大学）；York University（约克大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Melbourne（墨尔本大学）
本文通过三个叙事结合SEIPS 3.0模型，揭示医疗XR技术加剧医疗差距的创新悖论，提出优先人际关系的医疗创新框架，呼吁HCI领域反思并推动系统性变革。
2026-09-02 cs.ET cs.HC
Color-Perception-Guided Display Power Reduction for Virtual Reality
电池续航时间是当今不受限制的VR和AR设备面临的日益紧迫的挑战。然而，盔装显示器的功率效率自然与更好的分辨率、刷新率和动态范围所驱动的不断增长的计算需求不一致，所有这些都减少了不受限制的AR/VR设备的持续使用时间。例如，Oculus Quest 2在充满电的电池下只能维持2到3小时的操作时间。现有的显示器功率降低技术主要针对智能电话显示器。然而，直接应用智能手机显示功率降低技术会降低AR/VR中的视觉感知，并产生明显的伪影。例如，智能手机上的“省电模式”会均匀地降低整个显示器的像素亮度，因此，如果直接应用于VR内容，则会向用户呈现整体变暗的视觉感知。我们的关键见解是，VR显示器功耗的降低必须认识到高视场VR显示器的视情况而定的性质。为此，我们提出了一个凝视的系统，在不降低亮度的情况下，最大限度地减少显示器的功耗，同时保持高的视觉保真度，当用户主动查看沉浸式视频序列。这是通过心理物理学研究构建凝视相关颜色辨别模型，以及通过实际设备测量构建显示功率模型（相对于像素颜色）来实现的。重要的是，由于在构建两个模型时做出了仔细的设计决策，我们的算法被转换为具有封闭形式解决方案的约束优化问题，可以实现为实时图像空间着色器。我们评估我们的系统使用一系列的心理物理学研究和大规模的自然图像分析。实验结果表明，我们的系统降低了显示功率高达24%，几乎没有感知保真度下降。
2022-09-19 cs.HC
Adaptive Optimal Control for Avatar-Guided Motor Rehabilitation in Virtual Reality
University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）
本文提出了一种基于最优控制的自适应控制框架，用于虚拟现实中的avatar引导运动康复，通过动态调整控制增益实现个性化治疗。
2025-12-10 cs.HC cs.SY eess.SY
Leveraging Virtual Reality and AI Tutoring for Language Learning: A Case Study of a Virtual Campus Environment with OpenAI GPT Integration with Unity 3D
PES University（PES大学）
本文提出在Unity 3D虚拟校园环境中集成OpenAI GPT作为AI导师，通过语音转文本、文本转换和文本转语音实现印地语沉浸式实时语言学习交互。
2024-11-19 cs.CL cs.HC
Exploring User Perceptions of Virtual Reality Scene Design in Metaverse Learning Environments
本研究通过16名参与者对比两种VR场景设计元素，采用七点李克特量表和Mann-Whitney U检验发现场景偏好显著差异，并结合NASA TLX问卷分析认知负荷，强调了精心设计VR场景对提升元宇宙学习体验的重要性。
2023-11-21 cs.HC cs.MM
AI-Enhanced Virtual Reality in Medicine: A Comprehensive Survey
School of Public Health, Zhejiang University（浙江大学公共卫生学院）；The Second Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine（浙江大学医学院附属第二医院）；Institute of Wenzhou, Zhejiang University（浙江大学温州研究院）；School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳）理工学院）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文是首份医疗场景下AI增强VR技术的系统性综述，提出基于诊疗阶段的三类划分框架，梳理相关技术与应用，为该跨学科领域后续研究奠基。
2024-07-11 cs.CV cs.HC
Improving Surgical Situational Awareness with Signed Distance Field: A Pilot Study in Virtual Reality
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Johns Hopkins University School of Medicine（约翰斯·霍普金斯大学医学院）
本研究开发了基于有符号距离场的开源多模态手术导航框架，在虚拟现实乳突切除模拟实验中验证了其可在不增加时间和负荷的情况下提升手术安全性。
2024-12-13 cs.HC cs.RO
XR: Enabling training mode in the human brain XR: Enabling training mode in the human brain
基于模拟的培训已经有了很大的发展，最新的工具能够创建与现实主义相媲美的虚拟环境。乍一看，培训部门需要的似乎是最逼真的模拟器，但传统的模拟器不一定是最有效或最实用的培训工具。有了这些新技术所能提供的一切，我们面临的挑战是回到训练需求的核心，并确定正确的感官线索向量，以最有效地实现人脑中的训练模式。更大更贵并不一定意味着更好。交叉现实内容（XR）模拟，根据定义，包括虚拟现实（VR）、混合现实（MR）和增强现实（AR），是部署任何类型的基于模拟的培训的最实用的解决方案。本文的作者（一位教师和一位技术专家）分享了他们的经验，并揭示了XR特定的最佳实践，以最大限度地提高学习迁移。About the Besstien Loze：早在15年前，S {é} bastien就开始了他在建模和仿真领域的职业生涯，他专注于了解最新的仿真创新，并分享专家如何解决挑战的信息。他曾在CAE和Presagis从事COTS集成工作，专注于仿真和可视化产品。最近，Rumatien为CM Labs和D-BOX等新兴公司组建了模拟和培训团队并制定了战略。他现在是Epic Games的模拟行业经理，专注于帮助公司为基于模拟的培训开发实时解决方案。Philippe Lepinard：前军用直升机飞行员和模拟军官Philippe L pinard现在是巴黎大学（UPEC）的副教授。他的研究重点是通过模拟进行游戏学习和训练。他…
2019-04-26 cs.GR cs.HC
