【好好科研】东南大学工业设计读研之文献阅读分享
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教育
2023-05-28 15:31
江苏
今日分享的文献是来自北京交通大学大学团队发表在《Energy & Buildings》上的一篇二区论文，其主要内容是结合了VR+EEG研究方法对空间环境进行评估，定性定量的研究人的主观感受和生理信号之间的关联，以更准确的优化设计。
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为了提高居住环境满意度和工作效率，避免主观评价的模糊性，通过生理测量法建立建筑空间环境与主观感受的关系框架，准确、定量地描述建筑空间环境对人主观感受的影响。- 采用虚拟仿真空间和脑电信号采集建立实验框架，为研究建筑物、环境和人类之间的关系提供了新的方法。
- 建立空间环境与人类感知的交互机制。通过人工环境实验，揭示身体、心理和工作效率水平之间的关系。
- 通过人脑信号反馈为建筑环境的设计提供更准确的参考信息集，以及更准确的优化设计手段。
通过VR+EEG的研究方法采集模拟空间中被试的脑电信号集，通过EEG数据反映空间环境、人类生理、心理和工作效率之间的关系。- 实验流程：1.穿上VR和脑电图设备后，要求受试者闭上眼睛休息30秒，适应场景4分钟。这种闭眼休息减少了个人对VR和EEG设备的适应性的生理和心理波动次数。场景适应使受试者能够沉浸在虚拟模拟空间中，并就他们的空间体验感提供更真实的反馈。2.被试完成了基于语义差异分析（SD）方法的主观空间问卷调查。3.研究人员随后根据人类认知水平进行了四项认知实验：斯特鲁普效应、数字计算、无意义图形识别和数字符号模拟。利用这些方法，根据上述三个层次，综合评价不同空间场景中受试者的工作效率。
3.1搜索目标点（与效率最相关的点）：提取30名被试在三种不同环境下的脑电图数据，研究提取了Ph点作为研究对象，Ph点表示场景切换后，场景适应阶段脑电变化最激烈。3.2建立脑节律与工作效率的关系：大量医学和神经学研究表明，脑电图节律和人脑的工作状态密切相关。14-30 Hz的范围是β波段，与活跃的思维，注意力和解决特定问题有关。基于P和能量分布，该研究进一步获得了任务执行阶段β与总时间长度的耦合关系。3.3场景环境与β节律相关性研究：三个不同场景中β节律相关情况。1. 建立了一套结合VR和脑电图的创新实验室测试方法。在这项研究中，利用VR技术在实验室中构建了沉浸式模拟环境，增强了视觉、听觉、感觉等维度的模拟程度。2. 从脑电位和前后场景切换的相关性分析中，通过对30个被试，32个点，3个空间环境的中的9亿个脑电图数据进行分步筛选分析，获得了最显著的4个点1个区域（右颞叶）。3. 通过对主观问卷调查与脑电图β节律的相关性分析，获得了主观感受与生理信号之间的联系，并推导出了环境影响下情绪对工作效率的影响机制。该文章思路清晰，对研究目的和研究方法阐述的十分详尽。VR+EEG是近年来热门的研究手段。随着计算机渲染水平的提升，VR虚拟现实下的场景、细节和色彩等模拟水平不断上升，环境模拟水平进一步提升。通过VR，可以轻松完成空间环境搭建，大大缩短实验周期。此外该研究数据量极大，处理难度较高，是一篇工作量饱满的学术论文。Li J, Jin Y, Lu S, et al. Building environment information and human perceptual feedback collected through a combined virtual reality (VR) and electroencephalogram (EEG) method[J]. Energy and Buildings, 2020, 224: 110259.ps：点击下方链接，跟着直系学长学姐走直线学习！
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