一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法

本发明属于运动环境视觉感知，具体涉及一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法。

背景技术：

1、对于广大运动群体而言，个体的体育感知受到环境因素和情绪的共同影响。体育活动对人类发展的健康和可持续发展目标的心理维度有着重要贡献。环境刺激在直接或间接影响个体情绪，进而影响其行为选择方面起着至关重要的作用。体育环境的质量应针对目标群体的特定需求进行定制，以增强体育体验和条件，并增加体育活动的意愿和持续时间。当前关于体育视觉环境评估方法的研究首先需要识别影响体育活动感知的环境元素，一些研究为不同建筑中的照明环境建立了评估标准，但视觉环境不仅仅关于照明；建筑视觉元素和光一起构成了人类所见的世界。此外，在体育环境中，不同活动展现出不同的视觉特性，导致影响视觉环境的环境因素各不相同，这些因素常常被当前研究所忽视。

2、因此，目前关于视觉感知的研究还比较片面，忽略了很多对视觉感知影响的因素，且大多都依赖主观评价，和事实感知存在差距。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，以解决上述技术问题。

2、本发明提供一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，包括：

3、获取影响体育场馆视觉感知的环境因素，通过沉浸式虚拟现实对感知因素进行视觉感知，并获取人体自主神经系统产生的生理指标，将获取的环境因素、生理指标和视觉感知作为训练集；

4、构建基于情感计算的环境预测模型，用于根据环境因素和生理指标信号波形预测视觉感知，并通过训练集进行训练。

5、所述环境预测模型基于cnn和rnn网络或者基于多层感知器mlp和随机森林分类器rf；其中，通过cnn提取生理指标信号波形特征和环境因素特征，通过rnn网络预测环境因素随时间变化对情感的影响；其中，所述多层感知器mlp用于基于环境因素预测生理指标；所述随机森林分类器rf用于根据环境因素和生理指标输出视觉感知。

6、进一步的，所述获取影响体育场馆视觉感知的环境因素，包括：

7、在真实体育场馆中进行sd问卷调查，获取环境中的非物质元素及视觉感知评价；并通过皮尔逊相关系数筛选与视觉感知显著相关的非物质元素；

8、在真实体育场馆中进行眼动跟踪实验，获取并筛选环境中的物理元素。

9、进一步的，所述通过沉浸式虚拟现实对感知因素进行视觉感知，包括：

10、开发在体育场馆场景的3d体感运动项目，将获取的非物质元素和物理元素，作为构建沉浸式虚拟体育场馆中的环境因素；

11、通过将环境因素安排成正交阵列，通过头戴式虚拟眼镜测试获取受试者的连续动作状态以及感知的视觉环境因素，通过ergolab生理测试仪、eda传感器、ppg传感器获取受试者在运动环境中的生理特征，实验后感知测量量表记录运动感知，运动感知包括愉悦、唤醒和支配三个情感评价。

12、进一步的，还包括：通过皮尔逊相关系数比较环境因素、运动感知和生理指标的相关性，筛选和运动感知显著相关的环境因素和生理指标，并分析其相关性规律，得到环境因素、运动感知和生理指标之间的机制关系。

13、本发明的有益效果在于：本发明获取影响体育视觉感知的环境因素，通过在沉浸式虚拟现实(ive)中进行正交实验，将建立一个数据库，连接环境因素、生理指标和体育情境中的视觉感知评估，以便探索环境因素和生理指标如何与体育视觉感知的评估相互关联。利用生理指标的特征值，将构建一个预测体育视觉感知评估的模型，强调了情感计算在提高环境预测模型准确性方面的有效性。本发明展示了精心选择的生理指标和先进的算法框架在创建更准确可靠的模型以评估与运动相关的体育感知状态方面的潜力。因此，本发明对个性化和自适应运动和健康计划的发展做出了重大贡献，突显了情感计算在环境评估中的关键作用。

技术特征：

1.一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，其特征在于，所述获取影响体育场馆视觉感知的环境因素，包括：

3.根据权利要求1所述的基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，其特征在于，所述通过沉浸式虚拟现实对感知因素进行视觉感知，包括：

4.根据权利要求1所述的基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，其特征在于，还包括：通过皮尔逊相关系数比较环境因素、运动感知和生理指标的相关性，筛选和运动感知显著相关的环境因素和生理指标，并分析其相关性规律，得到环境因素、运动感知和生理指标之间的机制关系。

技术总结本发明提供一种基于情感计算的体育场馆视觉环境预测方法，包括：获取影响体育场馆视觉感知的环境因素，通过沉浸式虚拟现实对感知因素进行视觉感知，并获取人体自主神经系统产生的生理指标，将获取的环境因素、生理指标和视觉感知作为训练集；构建基于情感计算的环境预测模型，用于根据环境因素和生理指标信号波形预测视觉感知，并通过训练集进行训练。本发明强调了情感计算在提高环境预测模型准确性方面的有效性，以及通过生理指标评估实现运动相关的体育感知预测。技术研发人员：王太洋,罗鹏,夏斯涵受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29