ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
АКТУАЛЬНОСТЬ 7
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ 8
Что такое стресс? 8
Обзор технологии виртуальная реальность 10
Компоненты VR 12
РЕАЛИЗАЦИЯ 14
Требования к системе 14
Выбор стека технологий 14
Средства разработки 15
Общие сведения о приложении 16
Архитектура 17
Методы и их описания 20
СБОРКА ARDUINO 24
Датчик пульса 25
Датчик КГР 26
ФУНКЦИОНАЛ СИСТЕМЫ 29
Модуль Dashboard 30
Модуль диаграмм 31
Доступные endpoints 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 38
Код класса ReadDataService 38
Код класса TemplateService 39
Код из класса GSRChart.vue
На сегодняшний день активно развивается VR и AR-индустрия. Проекты виртуальной и дополненной реальности могут не только создавать новые рынки, но и дополнять уже существующие. Технологии виртуальной реальности внедряются в различные сферы жизни человека. Одними из главных направлений внедрения VR являются игровая индустрия, здравоохранение, мероприятия в прямом эфире (трансляция спортивных событий, презентации, концерты и т.д.), образование и проектирование. Создаются системы восстановления организма после полученных травм, игры с полным погружением в виртуальную реальность, системы транслирования спортивных событий в прямом эфире в формате виртуальной реальности. Скоро устройства виртуальной реальности станут такими же популярными и распространёнными как смартфоны. С помощью таких устройств пользователи смогут восстановить здоровье, посещать матчи любимой футбольной команды, посещать обучающие курсы. Однако чтобы мозг человека воспринимал информацию в VR-среде так же, как и в реальности, нужно добиться эффекта максимального погружения. Тут настала очередь медицинских исследований, которые помогают определить уровень стресса человека, находящегося в виртуальной среде.
Стресс - это то, как организм реагирует, когда человек участвует в угрожающей или опасной ситуации, также организм реагирует таким образом если ситуация нереальна.
Цель данной работы: Создание алгоритма определения уровня стресса человека, находящегося в виртуальной среде. Алгоритм основан на биосигналах (Пульс и Кожно-гальваническая реакция), считываемых с датчиков. Эти данные позволят продвинуть погружённость в виртуальную реальность на новый уровень.
Задачи исследования: Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. проанализировать существующие методики определения уровня стресса человека;
2. отобрать методики с похожим набором датчиков, для дальнейшего глубокого изучения;
3. реализовать алгоритм определение уровня стресса человека в VR-среде;
4. создать интуитивно понятный интерфейс для просмотра информации с датчиков;
5. протестировать систему.
В ходе выполнения данной работы была разработана система определения уровня стресса по бионейросигналам в средах VR, которая позволяет обнаружить стрессовую сцену или ситуацию по данным с датчиков пульса и кожно-гальванической реакции. Для более точного отображения уровня стресса была выбрана десятибалльная шкала, вместо пятибалльной.
Использован передовой стек технологий. Java, Spring Boot, Maven - разработка back-end части. JavaScript, VueJS, Webpack, Babel - разработка front-end части. Система протестирована, все ошибки были исправлены.
Проведённое исследование позволяет сделать вывод, что такие бионейросигналы, как пульс и КГР, могут с большой вероятностью определить находится ли человек в стрессе или нет.
Дальнейшее развитие приложения:
• Функционал:
о Для улучшения точности измерения планируется добавить новые датчики и адаптировать алгоритм определения стресса под новый набор датчиков.
о Улучшить веб-интерфейс приложения: добавить возможность просмотра истории показаний авторизованных пользователей, добавить профиль пользователя.
• Следующим этапом развития системы может стать добавления базы данных для записи, чтения и последующей обработки имеющихся данных в базе для улучшения алгоритма с учётом предыдущих показателей авторизованного пользователя.
