人体嗅觉系统模拟的研究论文

人体工程学论文

导语：人体工程学又叫人类工学或人类工程学，是第二次世界大战后发展起来的一门新学科，以下是我为大家整理的人体工程学论文，欢迎大家阅读与借鉴！

摘 要：景观设计是一门综合性极强的学科，它与建筑学、社会学、民俗学、人体工程学、结构工程学、建筑物理学、建筑材料学密切相关，同时，也涉及到公共设施、材料与性能、工艺美术、绿化、造园艺术领域。景观设计是与人的生活密不可分的设计领域，人们寄希望于通过设计来改善环境、提高生活质量。于是室内外环境设计的质量问题也随之敏感起来，而如何把握人对空间环境的心理、感触、尺度并以此来指导空间设计满足人们的生理和心理需求，就成了景观设计领域一个新的课题。

关键词：功能;景观设计;人体工程学;

一、人体工程学的概念及发展

人体工程学(Ergonomics)，也称人类工程学、人间工学或工效学。原出希腊文Ergos，即工作、劳动和nomes即规律，也就是探讨人们劳动、考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。这门科学在第二次世界大战前才开始有了系统的研究。在我国也很早就开始了这方面的研究。据西汉文献记载，在制造兵器时，要考虑大小合手、长短适中。明代家具设计为了使人触感舒适，椅子的靠背做成适合人体脊柱弯曲的曲线，棱角做成钝圆型，椅角做成圆柱塑，这些都融进了中国古代朴素的人体工程学思想。这就说明人体工程学原本就是研究人在适度的劳动中用力规律的一门学科。我国将人体工程学作为一门独立的学科研究，是从20 世纪80 年代末开始的。

人体工程学是建立在技术科学、心理学、生理学、卫生学的交叉点上， 它利用解剖学、人体测量学及生物物理学等研究成果来研究人在生存环境中可能拥有的功能， 以创造最佳的生活环境与劳动条件， 保证劳动的效率和安全， 有利于身体健康。

二、人体工程在环境设计中的作用主要表现在以下几个方面

(一)人体工程学为环境设计提供了可靠的原则

以人为本是环境设计的基本原则1 运用人体工程学可以密切环境与人的关系， 通过对人体特征及活动规律的深入研究， 可以加强环境的有效利用， 使环境设计更加科学、合理。

(二)使功能得以量化

在以往的设计中， 对于功能问题多凭经验而缺少科学的根据， 而运用人体工程学则可以弥补这方面的缺陷， 通过有效地功能价值分析， 减少了设计的盲目性。解决该问题包括人在环境的运动状态的功能组织原则、排列原则和使用频度等1

(三)为环境空间质量提供可靠保证

人的生理结构及特征、生活内容及性质、活动规律及范围是决定室内外空间的性质、尺度、形状的重要因素。而人体工程学提出了舒适带的理论， 使环境更加适应人的生理条件， 并提供安全、可靠的保证。这其中包括空气成分、气象条件、光辐射及其声波、磁场温度、湿度等对环境质量的影响。

(四)提供适应人感觉的环境条件

人的感觉能力存在一定的差别和一定的限度， 人体工程学就是从一般规律着手研究其特性、共性而制定的原则。对于任何一件家用电器特别是视听设备系统， 它的质量效果除本身技术质量以外， 很大程度上则取决于它所在空间适应人体工程学的程。

1、视觉系统

环境对人所产生的作用， 绝大多数是通过人的视觉实现。掌握人体工程学可以正确地运动用光学原理来保护人的视力， 了解人的生理结构、视觉特征与视野范围可以获得最佳视觉效果的途径， 并满足人的心理需求。

2、听觉系统

人耳作为听觉系统包括两种功能， 一是获得声音功能， 二是寻求平衡与确立位置的功能。人体工程学主要运用声学原理进行研究人耳与声音的关系、听觉效果以及噪声对人的危害等。

3、嗅觉、味觉与触觉系统

嗅觉、味觉及触觉方面的效果对环境质量有着重要的影响， 因此，我们要千方百计予地重视， 正确对待，这也是用其它方法所不能替代的客观需要。

三、人体工程学在景观设计中的研究

景观设计中的人体工程学是人体工程学在空间设计中的有效利用，是研究人体工程学与空间条件之间正确、合理的关系，以取得最高生活机能效率。空间设计是为人造物，.创造出以人为中心的人性环境。中国古代就十分重视人与环境的和谐，强调天人合一。景观设计的研究重心也应该放置在人上面。人体的结构非常复杂，由运动器官、感觉器官、消化器官、大脑等共同构成。人的身体有一定的尺度，活动能力更有一定的限度，无论是采取坐、立、卧、行中的哪一个活动，都有一定的限度和方式，因此，对于与活动有关的空间计划和设施器物等的设计，都必须考虑到人的形体特征、动作特性和体能极限等人体因素，使活动效率提高到最大程度，身体疲劳降低到最小程度，并使人承受一定的负荷及由此产生的生理、心理变化。同时，还要考虑人的活动与环境的相互关系，环境的温度、湿度、噪音、光线和气味等都直接而强烈的影响人体的活动能力和活动效率。此外，年龄、性别、个体、体质和智能等个人差异和民族差别，地域特征以及经济技术指标，都是值得考虑的设计因素。

四、《人体工程学》在景观设计中的重要性

景观设计是一门研究如何创造功能合理、舒适美观、符合人的生理要求和心理要求的室外环境的学科，从这一点可以看出人体工程学和景观设计在思想和内容上有很多的共同点(都是研究人和环境)，人与环境的关系就如同鱼和水的关系，彼此相互依存，相互联系，人是环境的主角，环境是人的环境，人的一切活动的是为了满足人的生活和工作需要，因此《人体工程学》课程在环境艺术设计专业学习中极其重要，体现在以下几点。

首先，环境艺术设计中的景观设计是其根本，对空间的研究是如何强调科学性和艺术性，如何为人服务，而《人体工程学》根据人体测量数据，从人的尺度，行为空间(动作域)，生理空间以及知觉空间等，确定各种不同的功能空间的划分和尺寸，使空间更有利于人们的活动，为确定人们在室外活动所需空间范围提供主要依据。

其次，设施与环境在景观设计中占有很大的比例和很重要的地位，对室外环境效果起着重要的影响，其形体、尺度以人体尺度为主要依据，同时设施与陈设的使用范围也要求由人体工程学提供重要参考依据。同时景观设计重视人与环境的关系，室外环境包括气温与气湿环境、光环境、声环境、振动环境、气味环境等，它们对人的生理、心理影响巨大，是环境艺术设计探讨的重要问题，人体工程学正为室外环境的设计提供有力的科学依据。

总之，在景观设计中不论是整体规划还是细节处理，都以满足人和人际活动的需要为核心，都以创造人的使用方便和舒适为目的，提倡以人为本的人性化设计无疑需要人体工程学提供准确的设计航标。

五、人体工程学在景观设计中的运用

(一)景观设计中的.空间环境心理

人在室外环境中，其心理与行为尽管有个体之间的差异，但从总体上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或类似的方式做出反应的特点，这也正是我们进行设计的基础。

1、领域性与人际关系距离

领域性原是动物在环境中为取得食物、繁衍生息等的一种适应生存的行为方式。室外环境中个人空间常需与人际交流、接触时所需的距离统盘考虑。根据人际关系的密切程度、行为特征来确定人际距离，印分为：密切距离、人体距离、社会臣离、公众距离。

2、私密性与尽端趋向

如果说领域性主要在于空间范围，私密性则涉及在相应空间范围内包括视线、声音等方面的隔绝要求。私密性在居住类室外空间中要求更为突出。由于在室内空间中形成更多的尽端，也就更符合人们尽端趋向的心理要求。

(二)景观设计中色彩与环境心理的应用

人们总是最先用视觉来感受环境，而在一个固定的环境中，最先映入眼帘的是色彩，色彩处理的好坏不仅影响着视觉美感，也影响着人的情绪和工作生活效率研究发现，人置身予绿色的环境中，皮肤温度可降低l 至2 度，脉搏每分钟减少4 至8 次，呼吸减慢、血压降低，心脏负担减轻，表现出一副安静自若的神态，促使人更加冷静地对待现实。

(三)光影与环境心理的关系

现代室外光环境的设计中，光不仅起照明的作用，而且还是界定空间、分割空间、政变室内空间氛围的重要手段，同时光还表现一定的装饰内容、空间格调和文化内涵，趋向于实用性及文化性的有机结合，成为现代景观设计的一个重要因素。光和影的衬托给人们提供了愉悦的视觉刺激，是营造气氛与创造意境的特殊材料。安藤忠雄认为：光和影能给静止的空间增加动感，给无机的墙面以色彩，赋予材料更动人的表情。由于光的功能是多元化的，现代室外光环境的设计内容在深度和广度上表现出多层次、多方面的特性，通过各种设计手段创造某种环境气氛、制造某种情调、实现特定构思的环境设计，满足人的心理需求和精神消费。例如通过灯光与环境的结合设计出不同的功能空间，通过光线的合理运用，改变了环境的固有色给人的视觉带来协调性，划分且营造出一个优雅的环境氛围，使人对空间产生无限的遐想。

综合上述的分析，掌握人体工程学不仅能为景观设计提供了一些依据和方法， 更主要的是使我们对待设计的理念产生了质的改变。设计不是想当然的行为， 知其然， 更应知其所以然。

景观设计中的人体工程学主要研究两个方面的问题：一方面是借助人体测量资料设计室外动态空间的可行性，并作为空间计划和活动设备的根据;另一方面凭借运动与感觉、生理和心理的研究资料作为环境条件设计的可靠标准，并作为环境设计的根据，再以这两方面为参照，即在一定的约束条件范围内，设计出有效使用面积最大、单位造价最低、资源消耗最少、人与环境最和谐的室外空间。

参考文献：

[1]张友军，刘岚.居住空间设计课程教学改革的研究与实践[J].华章，.

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,是一门崭新的综合性信息技术,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1400字，希望能够对您有所帮助。

虚拟现实技术初探

【摘要】 本文通过定义、系统构成、特征、应用及发展前景等几个方面对虚拟现实技术做了一个的简要介绍。

【关键词】 虚拟现实 3I 应用

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家Jaron Lanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。

一、什么是虚拟现实

VR是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。

二、虚拟现实技术的系统构成

如图所示,VR的系统由以下模块构成:

1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。

2. 反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。

3. 传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

4. 控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。

5. 建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。

6. 三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。

此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。

三、虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。

1. 多感知性(Multi-Sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

2. 沉浸感(Immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。

3. 交互性(Interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。

4. 构想性(Imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3I”特性。

四、虚拟现实技术的应用

虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:

1. 医学方面

虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。

2. 教育方面

在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。

3. 娱乐方面

娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。

4.军事科研领域方面

军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。

五、虚拟现实技术的发展前景

虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。

虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服。

六、小结

综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。

参考文献

[1] 刘锦德,敬万钧. 关于虚拟现实 ― 核心概念与工作定义. 计 算机应用,

[2] 刘惠芬. 什么是虚拟现实. 父母必读

[3] 周炎勋. 虚拟现实技术综述. 计算机仿真,

[4] 曾建超,俞志和. 虚拟现实的技术及其应用. 清华大学出版 社,1996

[5] 周红军,王选科. 虚拟现实系统概述. 航空计算技术,2005(1)

[6] 谢晶妮,张茂军. 虚拟现实发展趋势展望. 计算机工程,2002 (7)

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