艺术与科技实验室人因交互虚拟仿真平台需求说明

艺术与科技实验室人因交互虚拟仿真平台需求说明1.需求内容序号标的数量（单位）1眼动分析软件平台1.00(台)2虚拟世界视觉和眼动追踪模块1.00(套)3虚拟现实万向仪1.00(台)4近红外脑功能成像装置1.00(套)5便携式近红外脑电服务终端1.00(台)6近红外脑功能成像分析软件1.00(套)7机械臂虚拟仿真体感系统1.00(套)8同屏教学系统16.00(套)2眼动分析软件平台序号具体技术(参数)要求1眼动分析软件平台参数（一）工程结构管理1.工程存放整个实验的架构及被试、被试变量进行管理。2.工程列表显示工程名称、创建者名称、工程存放路径。3.被试变量可自由增删改，可在后期分析时直接用被试变量分组。（二）校准方案4.校准点位：1点、3点校准可选。5.校准质量：用图示与得分的方式反馈校准质量。6.开始校准之前有可视化窗口帮助调节用户头部位置到合理范围。（三）实验录制7.支持VR内容录制。8.实验录制之前可以通过“小眼睛”观察被试的眼睛位置是否合适。9.开始校准之前有可视化窗口帮助调节用户头部位置到合理范围。10.每个录制的实验都会和被试信息绑定。（四）分屏观察11.可以实时观察被试的眼动情况，以及检查眼动数据准确性，以便在被试不按指导进行实验以及数据发生问题及时发现。（五）数据支持12.原始数据格式csv、xlsx可选，提供毫秒级时间戳、注视点、瞳孔中心位置、瞳孔直径等20项数据信息。（六）AOI划分13.含圆形、方形两种圈定方式。14.可为AOI命名。15.具备动态AOI功能，可为视频插帧、减帧，动态AOI可自动根据两帧调节大小与路径。16.可选择需要进行判断的AOI与判定标准，来判定当前记录的眼动正常或异常。17.可选择比较性的AOI判定标准，通过比较对两个AOI的眼动指标判断正常或异常。（七）可视化结果18.包含过程回放、轨迹图、热图，统计分析图表直观展现眼动模式。19.可直接生成诊断报告并打印。20.被试的信息会直接在打印报告中体现。21.含映射描点与自动映射描点功能：可将录制视频中的注视点汇总到一个感兴趣的平面中；感兴趣平面可以从录制视频中截取或导入照片；可基于映射描点的结果进行轨迹图，热图等可视化展示，及进行AOI划分及统计分析。（八）过程回放22.以第一人称视角回放被试参与实验的整个过程，叠加注视点。（九）轨迹图显示23.轨迹图中注视点的透明度、边缘大小可调。24.可调节绘制轨迹的滑窗，只绘制一定滑动时间段的轨迹。（十）注视热图25.注视热图的表现形式分为彩度热图与透视热图两种。26.彩度热图用红色表示注视最多的区域，递减为橙色、黄色、绿色，没有颜色覆盖的为没有集中注视的区域。27.透视热图将整个视图用黑色蒙版覆盖，注视越多的地方蒙版越透明，类似于探照灯效果。28.在热度的累加方式上有统计热图与累计热图两种方式可选。29.统计热图中将分组中所有人的注视时长进行统计，整体计算热度分布并呈现。30.累计热图中将分组中每个人的热图进行简单叠加。（十一）统计分析31.注视次数。注视一个兴趣区的次数。32.注视时长。注视一个兴趣区的时长。33.首次注视前次数。花了多少注视次数才第一次注视到兴趣区。34.首次注视前时间。花了多少注视时间才第一次注视到兴趣区。35.回看次数。从第一个注视以后，又回来看了多少次。36.瞳孔直径。注视一个兴趣区时的平均瞳孔直径。（十二）更新计划37.提供SDK开发包与开发者文档，支持二次开发，支持眼动分析指标定制。38.软件至少24个月免费升级。3虚拟世界视觉和眼动追踪模块序号具体技术(参数)要求1（一）眼动追踪模块硬件参数1.可搭配ViveCosmos及VivePro头盔使用。2.设备便携，提供模组式（可插拔）解决方案：可方便从虚拟现实头盔上安装，拆卸方便。3.双眼配件可独立使用。4.采样频率≥双眼240赫兹。5.头动范围：不限。6.准确度≤双眼0.5°。7.精确度≤双眼0.2°。8.追踪技术：明暗瞳追踪，双眼采集。9.校准：5点校准，含智能校准，校准完成需显示校准得分。10.模组重量≤24g。11.整体系统延迟<5ms。12.提供原始数据：数据包含注视点、原图、瞳孔长短轴、瞳孔在图像中的位置、眨眼。13.开发者支持：需要提供SDK及API说明文档，API接口：C++、C#。14.操作系统：Win10。15.辅助LED灯≤8颗，波长850nm。16.至少24个月硬件免费维修或置换。（二）虚拟现实头戴式显示设备硬件参数17.分辨率≥2880×1700px。18.显示：RGB液晶显示器、LCD材质。19.FOV≥110°。20.刷新率≥90Hz。21.人体工学设计：光环设计、头显主体支持90°上掀、旋钮伸缩。22.追踪方案：头显搭配6个摄像头（2个位于可拆卸面板上），支持inside-out追踪。23.手部交互：可见光追踪的6Dof手柄及手势识别功能。24.音频：集成半开放耳机，支持侧展开。25.重量：头显和头戴总重量小于等于651g。26.接口：支持USB、HDMI或DP。27.其他：支持无线套件。4虚拟现实万向仪序号具体技术(参数)要求1（一）VR万向移动平台套装硬件参数1.产品重量≤120kg。2.占地面积≤1.5m*1.5m。3.适配身高：115cm—195cm。4.可调节高度：89cm—112cm。5.具有腰部保护塑料环：VR跑步机须配有塑料防护腰环，腰环内内置环状感应元件准确读取使用者的转向和移动数据。腰环与主板之间用连接线进行数据传输。6.具有可调节立柱：VR跑步机由两根金属立柱支撑，立柱随着液压杆的升降可有不低于6档的不同高度调节功能。7.脚步追踪器：须提供具备惯性测量单元功能可即时感测追踪器2个，安装在专用鞋上以追踪用户脚步运动数据，数据通过蓝牙传输。8.专用鞋：VR跑步机对应多种尺码的专用运动鞋，专用鞋上需安有能装上脚步追踪器的塑料件。9.安全腰带：腰环上配有不低于两种尺码的腰带，针对不同腰围的使用者进行更换和适配。10.提供能与VR跑步机匹配的相关内容：虚拟竞技场，射击训练营，弓箭大师，幽灵行动，冒险岛等体验内容。移动方向可通过腰部感应器识别，与头戴式虚拟实境显示器视野方向分离。（二）控制平台服务器主机硬件参数11.CPU性能参数不弱于i7-12700。12.内存容量≥16gddr4。13.固态硬盘容量≥256gssd。14.硬盘容量大于等于1tbHDD。15.显卡性能参数不弱于GTX3060。16.配套≥43寸显示器。（三）虚拟现实头戴式显示设备硬件参数17.显示屏不小于2*3.5英寸AMOLED。18.分辨率≥2880*1600。19.视场角≥110度。20.产品尺寸≤282x255x128mm。21.产品重量≤0.754g。5近红外脑功能成像装置序号具体技术(参数)要求1穿戴式近红外脑功能成像装置硬件参数（一）基本参数1.发射探头≥4个。2.接收探头（雪崩二极管APD）≥4个。3.标准头帽1顶。4.硅胶头帽1顶。5.手提箱1个。6.背包1个。7.设备支架1个。（二）技术要求8.主机：实时监测脑血红蛋白（氧化HbO、还原HbR、总HbT）浓度变化信息。9.探头：单主机,非级联,≥4发射探头，≥4接收探头,提供≥10有效探测通道（非断层），探测器为雪崩二极管APD，探测微弱光信号更灵敏，探测灵敏度≤0.5pW；内置在金属主机内、非外置，通过光纤与人体连接；与外置探测器相比，电磁屏蔽好，抗干扰能力强。10.测量时间分辨率≥11Hz，实时捕捉血氧响应信号。11.光源类型：LED发射光源。12.光源波长：双波长，距离血红蛋白等位点波长（800nM）有足够偏移，800nm以下光源波长（超短波）需要低于750nm，保障检测准确度。13.光源采集方式：提供730nm超短波长，距离血红蛋白等位点波长远，并且避免了700nm以下组织强光吸收，信噪比高，准确度高。14.光源采用分时采集，不同时点亮，彻底消除不同探测通道之间的相互串扰和混淆，检测更准确。15.发射探头光功率：单波长功率≥15mW，更环保、安全的近红外光照明。16.检测探头动态范围：≥100dB，支撑从儿童、成人、老年人等不同人群，从额叶到有头发的顶叶不同脑区的高质量探测需要。17.自适应增益调整：提供≥120dB的动态范围，一键自适应光源功率－探测增益调整，解决额叶、顶叶、枕叶等不同脑区信号强度差异大的挑战，在不同脑区均有优异的信号质量表现。18.光强信号稳定性：单波长光强信号30s内波动量小于光强信号均值的0.5%。19.无线、穿戴：主机重量≤350g，与电脑无线连接、工作距离大于等于20米。20.提供两种供电方式：支持20V适配器电源输入和20V充电式电池供电；全通道续航10小时以上。21.头帽（布）：支持全头检测，尺寸可选，适用于不同头围人群；可自由配置探头于感兴趣的大脑区域；头帽（硅胶）：头帽（硅胶）一个。22.基于弹簧设计的探头佩戴舒适，方便在有头发覆盖区域检测信号，有效对抗运动伪迹；配置好后无需反复插拔光纤，使用方便快捷。23.探头防水性性能强于IPX7。24.生物安全相容性：探头和头帽与人体头部直接接触。25.最大输出设定下噪声≤35db，属于超静音范畴。26.支持与各品牌不同规格型号脑电EEG联用，实现多模态脑功能信号检测。27.支持与各品牌不同规格型号tDCS、TMS同位联用。28.支持SD软件自定义：自由设计和编辑探头SD排布，同时也内置了额颞顶枕多脑区SD模板。6便携式近红外脑电服务终端序号具体技术(参数)要求1（一）采集用移动工作站1.内存≥16GB。2.硬盘内存≥512GB。3.性能不低于酷睿i5处理器。4.屏幕：≥14英寸，分辨率≥1920x1080，全高清屏。5.无线网卡：支持无线网卡。6.有线网卡：1000Mbps以太网卡。7.支持蓝牙连接。8.I/O接口：数据接口1×USB2.0，2×USB3.0，1×全功能Type-C；视频接口HDMI；音频接口耳机/麦克风二合一接口；其他接口RJ45（网络接口）；电源接口。9.摄像头：集成摄像头。10.操作系统：预装Windows操作系统。11.内置采集软件。12.支持fNIRS＋脑电联用。脑电的时间分辨率与近红外脑功能成像的空间分辨率，两者优势结合互补，这样就可以更全面地提供脑功能活动的信息。13.支持fNIRS＋经颅磁联用。fNIRS的TMS专用探头，可以与不同品牌的TMS形成同位同步联用，随时能检测到TMS调节过程中的脑血氧的变化情况，评估TMS刺激调节成效。14.支持fNIRSHyperscanning多人同步采集。产品的抗干扰、高灵敏度、高通道等特点，适合于多人同步采集。15.支持fNIRS＋核磁共振联用。提供了专用的核磁联用光纤，支持fNIRS与fMRI开展同步检测。16.支持fNIRS＋步态联用。可穿戴设计，更高生态效度，边动边测。适合运动康健评估、认知行走双任务脑功能检查评估等真实运动场景。17.支持fNIRS＋眼动仪联用。fNIRS和眼动联用能够直观地反映受试者视觉行为指标与神经认知水平关联。（二）配置参数18.笔记本主机1个。19.电源适配器1个。20.电源1个。21.采集软件1套。22.硬件加密锁1个。23.无线连接器1个。（三）软件参数24.整机同品牌采集软件：获得计算机软件著作权登记证书（提供软件著作权证书材料证明），支持层叠曲线、散布曲线、拓扑二维图像和拓扑三维MRI图像融合显示等多种信号显示方式，显示方式直观灵活。25.探头排布与信号显示同屏显示，实时信号观测和解读更全面。26.信号质量实时监测，方便用户及时调整。27.自动增益调整，一键快速达到最优系统工作状态。28.支持视频、音频同步录制，同步记录实验过程，方便用户整合脑响应图谱、行为学、实验环境等多层次信息。29.自定义任务课题设计，支持自定义刺激素材，包括视频、音频、图片、文字，定义时间长度和播放时序，支持自定义时间长度和播放时序；相对外置第三方软件，同步性更高、操作更无缝/方便。30.内置包括动右手等多个科研研究模板。31.任务课题一键切换，方便快速开展多个任务课题检测。32.内置自定义数据分析模块，支持自定义时间窗、特征值、感兴趣区域（RegionofInterest,ROI），以及ROI计算因子，并能够执行相应计算。33.数据管理：支持被试信息录入，以被试信息为基准进行数据管理，多样化数据检索功能，可根据被试的姓名、出生年月、测量日期等信息对数据进行检索查看。7近红外脑功能成像分析软件序号具体技术(参数)要求1近红外脑功能成像分析软件参数1.专用科学研究分析软件，与主机同一厂商品牌，非第三方开源软件，具备一站式数据分析功能，提供数据预处理、伪迹识别与校正、一般线性模型GLM脑激活计算、脑网络连接计算、统计分析、三维显示等功能；2.与整机同品牌科学研究分析软件，数据预处理：支持频带滤波（低通、高通、带通）功能，去除无关的生理频段及低频漂移；识别低信噪比通道，支持手动或自动删除通道；3.与整机同品牌科学研究分析软件，事件编辑：提供自定义标记编辑功能，让事件同步更灵活；4.与整机同品牌科学研究分析软件，伪迹移除\校正：可自动/手动识别运动伪迹，支持自动、手动伪迹去除与校正；5.与整机同品牌科学研究分析软件，3D定位数据分析：导入探头的3D空间定位数据，配准到标准头模，数据展示更直观；6.与整机同品牌科学研究分析软件，支持一般线性模型GLM分析；7.多条件的GLM系数估计；支持T-test、F-test数据分析；支持个体、群组数据分析；提供p值的FDR矫正；8.与整机同品牌科学研究分析软件，支持脑网络连接计算；9.个体（Level1）、群组（Level2）数据统计：提供脑网络分析功能，支持自定义ROI及图谱排布编辑，支持ROI的连接参数计算；脑网络连接系数计算可选Pearson或Cross规则，矩阵类型可定义为ZMap或RMap，并支持阈值化计算；支持脑网络连接系数的个体和群组的统计分析，统计校验支持t检验或单因素方差分析；10.与整机同品牌科学研究分析软件，数据显示：支持时序显示原始数据、血红蛋白浓度等数据；支持Blockaverage、统计分析图像、脑网络连接等结果的多种显示方式，包括二维显示、二维头模叠加显示、三维MRI图像融合叠加显示（玻璃视图效果等）等；11.与整机同品牌科学研究分析软件，图像保存：支持波形、二维、三维图像的各种查看方式与保存；12.与整机同品牌科学研究分析软件，数据导出：支持数据和处理结果导出至Excel、TXT等多种数据格式。8机械臂虚拟仿真体感系统序