Towards Intelligent Augmented Reality (iAR): A Taxonomy of Context, an Architecture for iAR, and an Empirical Study
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Center for Human-Computer Interaction（人机交互中心）
本文提出智能增强现实（iAR）的上下文分类法、架构及实证研究，通过上下文感知框架和实验揭示上下文与用户适应的关系，为iAR提供初步训练数据。
2024-11-04 cs.AI cs.CY cs.ET
The Interaction Fidelity Model: A Taxonomy to Distinguish the Aspects of Fidelity in Virtual Reality
本文提出交互保真度模型（IntFi Model），基于人机交互循环系统定义VR交互保真度的八个组成部分，并通过专家访谈验证，为各类VR体验提供通用分类框架和研究指导。
2024-02-26 cs.GR cs.HC cs.MM
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
Virtual Reality in Manufacturing Education: A Scoping Review Indicating State-of-the-Art, Benefits, and Challenges Across Domains, Levels, and Entities
针对美国制造业技能劳动力短缺问题，研究采用5W1H框架构建分类体系，对108篇文献开展范围综述，梳理VR在制造业教育中的现状、优势、应用障碍及优化方向，为沉浸式技术推广提供参考。
2025-03-25 cs.HC
Towards Driving Policies with Personality: Modeling Behavior and Style in Risky Scenarios via Data Collection in Virtual Reality
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
自动驾驶研究目前面临着风险场景表示的数据稀疏性。这样的数据在现实世界中很难从道德上获得，而且通过模拟获得也不可靠。虚拟现实（VR）驾驶模拟器的最新进展降低了在模拟中解决这个问题的障碍。我们提出了第一个数据汇集框架，用于使用VR从真实人类驾驶数据的风险场景，以及伴随的数字驾驶个性特征。我们验证所得数据集的统计分析和模型的驾驶行为与八因素的个性向量的基础上的多维驾驶风格量表（MDSI）。我们的方法、数据集和分析表明，可以在没有深度学习或大型数据集的情况下对真实的驾驶个性进行建模，以补充自动驾驶研究。
2023-03-08 cs.HC cs.RO
All Reality: Virtual, Augmented, Mixed (X), Mediated (X,Y), and Multimediated Reality
本文的贡献在于：（1）对“现实”（虚拟、增强、混合、中介等）进行了分类，（2）一些新的“现实”，来自自然本身，即扩大我们的概念超越合成现实，也包括现象学的现实。VR（虚拟现实）用模拟的体验（虚拟世界）代替现实世界。AR（增强现实）允许在体验虚拟世界的同时也体验现实世界。混合现实提供了在现实和虚拟世界之间以各种比例插入的混合，沿着“虚拟”轴，并外推到“X轴”。中介现实通过混合/混合和修改现实更进一步。这种对现实的修改引入了第二个轴。中介现实作为视觉辅助（例如修改现实以使其更容易理解）和心理学实验（如斯特拉顿1896年的倒置眼镜实验）是有用的。我们提出多媒体现实作为一个多维多感官介导的现实，不仅包括我们的五种感官的交互式多媒体现实，还包括其他感官（如感官声纳，感官雷达等），以及我们的人类行为/执行器。这些额外的感官被映射到我们人类的感官使用合成联觉。这使我们能够直接体验真实的（但在其他方面不可见的）现象，例如波的传播和波的干涉模式，这样我们就可以看到无线电波和声波以及它们如何与物体相互作用。多媒体现实是多维的，多模态的，多感官的，多尺度的。它也是多学科的，因为我们不仅要考虑用户，还要考虑技术如何影响其他人，例如它的物理外观如何影响社会状况。
2018-04-20 cs.HC
Gamified Virtual Reality Exposure Therapy for Mysophobia: Evaluating the Efficacy of a Simulated Sneeze Intervention
Idaho State University（爱达荷州立大学）
本研究通过游戏化虚拟现实暴露疗法评估模拟打喷嚏干预对细菌恐惧症的影响，发现情绪变化不显著，但为未来研究提供了基础。
2025-11-18 cs.HC
Pseudo-Haptics Survey: Human-Computer Interaction in Extended Reality & Teleoperation
本文综述了利用视觉反馈模拟触觉的伪触觉技术，提出涵盖触觉、动觉及多模态组合的新分类法，并探讨其在扩展现实与协作虚拟环境中的应用前景。
2024-06-03 cs.HC
Is It Real? Exploiting Virtual-Physical Discrimination Vulnerability in Mixed Reality
Tsinghua University（清华大学）；Duke University（杜克大学）；Beijing Academy of Artificial Intelligence（北京人工智能研究院）
研究混合现实头显中用户无法区分虚拟与真实物体的漏洞，通过专家研讨和四项概念验证攻击（成功率85%-100%），揭示了攻击如何改变用户行为，并提出平台级溯源、交互门控和用户教育等防御措施。
2026-06-17 cs.HC
2D, 2.5D, or 3D? An Exploratory Study on Multilayer Network Visualisations in Virtual Reality
本研究在虚拟现实环境下评估了2D、2.5D和3D多层网络层排列的可读性，通过六项分析任务发现无绝对最优方案，并基于实证提出了不同任务下的有效排列建议。
2023-09-13 cs.HC
The HoloLens in Medicine: A systematic Review and Taxonomy
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；University Medicine Essen（埃森大学医学院）
HoloLens（微软公司，Redmond，WA），一种头戴式光学透视增强现实显示器，是最近推动医学增强现实研究的主要参与者。在医疗环境中，HoloLens使医生能够立即了解患者信息，直接与他们的临床场景视图重叠，医学生能够更好地了解复杂的解剖结构或程序，甚至患者能够通过改进的沉浸式指导执行治疗任务。在这篇系统性综述中，我们全面概述了第一代HoloLens在医疗领域的使用情况，从2016年3月发布到2021年，人们的注意力正在转向它的继任者HoloLens 2。我们通过PubMed和Scopus数据库的系统检索确定了171篇相关出版物。我们分析了这些出版物的预期用例、注册和跟踪的技术方法、数据源、可视化以及验证和评估。我们发现，尽管已经证明了在各种医疗场景中使用HoloLens的可行性，但要在临床实践中建立AR，还需要在精度、可靠性、可用性、工作流程和感知方面加大努力。
2022-09-06 cs.CV cs.CY cs.GR
Beyond the Metaverse: XV (eXtended meta/uni/Verse)
我们提出术语和概念XV（扩展Meta/omni/uni/Verse）作为共享/社交虚拟现实的替代和概括，广泛称为“元虚拟”。XV是共享/社交XR。我们和许多其他人使用XR（延展实境）作为一个广泛的总括术语和概念来涵盖所有其他现实，其中X是一个“任何”变量，就像在数学中一样，来表示任何现实，X $\in$ \{物理、虚拟、增强、\ldots \}现实。因此，XV继承了XR的一般性。我们从两个简单的构建模块开始对所有这些现实进行非常简单的组织分类：（1）由“原子”组成的物理现实（PR），以及（2）由“比特”组成的虚拟现实（VR）。接下来，我们介绍XV，它将所有这些现实与扩展的社会结合起来，作为一个三维空间和分类：（1）“原子”（物理现实），（2）“比特”（虚拟性）和（3）“基因”（社会性）。因此，那些在虚拟现实（VR），增强现实（AR），虚拟宇宙及其各种扩展之间的阈空间中工作的人可以将他们的工作和研究描述为存在于XV的新领域。XV包括虚拟实境以及现实本身的延伸，比如红外线、紫外线的共享视觉，以及电磁无线电波、声波和马达中的电流的共享视觉。例如，机械室中的工人可以查看泵，并实时看到其电机内部实际旋转磁场的叠加时变波形，同时在多个站点之间共享此视觉。在IEEE标准协会，背后和超越的元：XV（扩展Meta/uni/Verse），星期四。2022年12月8日，美国东部时间下午2：15-3：30…
2022-12-15 cs.HC cs.SY eess.IV
Game-Based versus Training-Based Virtual Reality for Cognitive Rehabilitation in Mild Cognitive Impairment and Dementia: A Systematization of Design Paradigms, Outcomes, and Evaluation Rigor
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
本文系统化34项研究，提出分类体系和VR-RES评估框架，发现游戏与训练型VR系统技术重叠，并给出改进评估与报告的建议。
2026-10-01 cs.HC
Exploring Perception-Based Techniques for Redirected Walking in VR: A Comprehensive Survey
本文系统综述了VR中基于感知的重定向行走技术，提出分类框架，涵盖增益、应用方式、目标方向计算及通用增强，分析了165篇论文，为RDW系统设计与未来研究提供指导。
2025-05-21 cs.HC
A Survey on Synchronous Augmented, Virtual and Mixed Reality Remote Collaboration Systems
TU Kaiserslautern（凯泽斯劳滕工业大学）；German Research Center for Artificial Intelligence（德国人工智能研究中心）
远程协作系统在当今社会中变得越来越重要，特别是在建议物理距离的时候。工业、研究和个人面临着远距离协作和联网的挑战性任务。虽然视频和电话会议已经很普遍，但增强、虚拟和混合现实中的协作系统仍然是一项利基技术。我们提供了一个同步远程协作系统的最新发展的概述，并通过将它们分为三个主要组成部分，形成这样的系统：环境，化身和交互创建一个分类。对现有系统进行了全面的概述，对其主要贡献进行了分类，以便通过提供有关特定主题（如化身，虚拟环境，可视化风格和交互）的简明信息来帮助在不同领域工作的研究人员。这项工作的重点显然是从远处同步协作。共讨论了82个独特的远程协作系统，包括100多个出版物和25个商业系统。
2021-02-11 cs.CV cs.GT cs.HC
Collaboration in Virtual Reality: Survey and Perspectives
本文综述了虚拟现实环境中协作应用的研究现状，系统梳理了空间设计、协作交互和音视频保真度三大核心挑战及其关键组成要素，并提出了未来研究方向。
2024-11-25 cs.ET 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
The use of Virtual Reality in Enhancing Interdisciplinary Research and Education
Queen’s University（女王大学）
虚拟现实（VR）作为一种向人们传递新知识的有效方式，其教育潜力正日益得到认可，它支持交互和协作活动。由移动技术驱动的经济实惠的VR正在开辟一个充满机遇的新世界，可以改变我们学习和与他人互动的方式。本文报告了我们的研究，关于虚拟现实在刺激跨学科交流的应用。它调查了VR在跨学科教育和研究中的前景。本研究的主要贡献是（i）学习理论的文献综述，这些理论是在教育中使用VR系统的理由，（ii）VR系统的各种类型和实现的分类及其在支持教育和研究中的应用（iii）从广泛的学科评估VR的教育应用，（iv）研究虚拟现实系统对学习过程和学习成果的影响;及（v）就学习质素方面，比较分析虚拟现实与传统教学方法。这项研究旨在激励和告知跨学科研究人员和学习者VR可能支持他们的方式，以及VR软件开发人员推动他们的工艺极限。
2018-09-23 cs.AI cs.HC
Advancing Extended Reality with 3D Gaussian Splatting: Innovations and Prospects
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文针对3D高斯泼溅（3DGS）在扩展现实（XR）中应用研究不足的问题，通过综述相关论文、分析XR相关创新并提出分类体系，给出了3DGS可助力的XR前沿研究方向与发展路线图。
2024-12-12 cs.CV cs.GR cs.HC
SoK: Data Privacy in Virtual Reality
本文针对VR应用普及下元宇宙隐私担忧加剧、现有隐私工具缺乏VR适配方案的问题，基于68篇文献构建VR隐私威胁与防护的分类体系，统计分析VR数据源风险并指明研究方向。
2023-05-18 cs.CR cs.HC
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
Modeling Software Quality in Virtual Reality Applications from User Feedback
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
该研究通过分析7个应用商店28745款VR应用的165万余条公开评论，构建了含12个质量属性和10个影响因素的VR软件质量层次模型，为VR质量保证提供了优先级并发布了相关资源。
2026-08-26 cs.HC cs.SE
Advancing Technology for Humanity and Earth (+Water+Air)
本文提出以扩展现实（XR）作为统一框架融合物理、虚拟与社会世界，并通过社会-信息-物理分类体系识别削减现实等新方向，推动AI可穿戴技术服务于可持续发展、医疗与一线工作。
2024-12-30 cs.CY cs.HC eess.IV
Improving Emergency Training for Earthquakes Through Immersive Virtual Environments and Anxiety Tests: A Case Study
由于每年都发生严重和大规模的地震，地震多发国家遭受了相当大的经济损失和生命损失。教授基本的安全措施将使一代人能够在地震中执行基本程序，这是防止这种自然灾害造成生命损失的重要和有效的解决办法。近年来，虚拟现实技术是一种用于教育人们安全问题的工具。本文评估了在地震应激条件下，教育和预感对居民错误决策的影响。为此目的，一个虚拟模型已经设计和建立从一个拟议的教室在德黑兰市的一所学校。因此，分别在现实和虚拟模型中呈现的两个教育场景对20至25岁范围内的20名学生的统计样本进行了研究。在上述样本中，第一组10名学生在传统课堂上学习安全措施。第二组10名学生参加了虚拟教室。两周后分发了关于防震安全措施的评估测试。此外，两个自我报告测试的抑郁，焦虑，压力测试（DASS）和贝克焦虑量表（BAI）被分配到第二组，以评估在两种不同的场景预见的效果。结果表明，教育通过虚拟现实技术产生了更高的性能水平相对于传统的教育方法。此外，提前检测地震的能力是控制压力和确定事件发生时正确决策的一个影响因素。
2022-11-12 cs.CY cs.HC
Towards Conducting Effective Locomotion Through Hardware Transformation in Head-Mounted-Device -- A Review Study
本文综述了头戴式设备中运动跟踪方法，提出基于系统设计的分类法，以支持VR硬件在3-DOF与6-DOF间的转换，实现有效虚拟移动。
2023-06-25 cs.AR cs.HC
