中文摘要：

本项目旨在研究虚拟现实环境下，面向普及型(中、低档)输入设备、双手交互中的若干基础问题，包括面向任务的双手交互模型和层次式交互界面设计框架；典型输入设备组合构成的双手交互范式及其适合的交互方法研究；基于多隐喻融合的思想，研究开发适用于双手交互任务的新交互技术；基于层次分解的方法解决复杂、交叉交互任务的交互技术和算法；通过对比试验对所提出的交互范型和交互技术进行可用性评估，为虚拟现实环境下双手交互界面设计提供设计指导。本研究基于双手交互范型，着力解决虚拟环境下3D交互问题，研究开发新的交互技术，力争为虚拟现实用户提供自然、有效的三维交互手段，提高交互效率，项目的开展对提升虚拟现实的应用水平具有重要意义。

结论摘要：

虚拟环境下的自然、高效人机交互方式一直是虚拟现实技术研究的核心内容之一。本项目面向普及型输入设备，研究虚拟现实环境下的双手交互问题。主要取得了以下具有创新性的研究成果基于对双手工作的分析，提出了一个面向任务的双手交互模型，并给出支持3D双手交互的框架；对3D交互设备从应用特点进行分类，提出几种可用双手交互范型；基于双手笔/板设备以及3D鼠标+笔两类设备组合范型，基于多隐喻融合思想，提出融合直接映射和间接映射交互的一系列的双手交互技术；提出了基于层次分解的方法解决复杂、交叉交互任务的交互技术；研究了基于相机和Marker的双手交互技术；对提出的双手交互技术进行了评估；以虚拟场景布置、儿童娱乐城和牙齿咬合仿真为应用背景，开发了验证相关技术的三个原型系统。本项研究对解决虚拟环境下人机交互问题起到积极参考意义和推动作用。