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龙图腾网获悉四川农业大学申请的专利基于亲生物体验的多感官交互系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119126972B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411153712.7，技术领域涉及：G06F3/01；该发明授权基于亲生物体验的多感官交互系统是由李梦馨;肖蘅栩;陈禹含设计研发完成，并于2024-08-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于亲生物体验的多感官交互系统在说明书摘要公布了：本发明基于亲生物体验的多感官交互系统，包括交互体验模块、虚拟自然场景模块、用户反馈模块、多感官刺激模块、UI设计与数据可视化模块、体验反馈模块和中央处理模块；可以解决现有技术在触觉反馈模拟以及生理反应与情感之间的准确度和精确度上的不足，这为用户提供了一个沉浸式的、多感官的、自然亲近的疗愈体验。

本发明授权基于亲生物体验的多感官交互系统在权利要求书中公布了：1.基于亲生物体验的多感官交换系统，其特征在于，包括交互体验模块（1）、虚拟自然场景模块（2）、用户反馈模块（3）、多感官刺激模块（4）、UI设计与数据可视化模块（5）、体验反馈模块（6）和中央处理模块（7）； 所述交互体验模块（1），用于接收用户的语音和手势输入，通过语音识别和图像识别技术，将用户的意图转化为系统可理解的指令，提供直观、自然的交互方式，使用户能够轻松与系统进行交互，结合UI设计与数据可视化模块（5），为用户提供友好的操作界面和反馈； 所述虚拟自然场景模块（2），利用3D建模和实时渲染技术，创建逼真的自然环境，增强用户的沉浸感，根据用户的交互指令和系统的控制信号，动态调整场景中的元素，包括光影变化和风力模拟，为用户提供一个与真实环境相似或超越真实环境的体验，促进用户的身心放松和愉悦感； 所述虚拟自然场景模块（2）包括视觉通道子模块（21）、落叶动效子模块（22）和音效与视觉同步子模块（23）； 所述视觉通道子模块（21），利用TouchDesigner软件和L-System技术构建复杂的自然元素，包括植物、动物和地形，通过高分辨率的环境贴图和光影效果增强场景的真实感及交互式元素，包括动态天气系统和日夜变化，提供丰富的视觉内容，其详细步骤如下： S21.1、L-System构建虚拟植物框架； 定义L-System规则，根据所需植物的特征，定义相应的L-System规则，所述L-System规则将决定植物的生长模式和形态； S21.2、创建L-System生成器，在所述TouchDesigner软件中，使用SOP功能元件来创建L-System生成器，所述L-System生成器将根据定义的所述L-System规则，逐步生成虚拟植物的框架； S21.3、通过调整所述L-System生成器的参数，优化生成的所述虚拟植物框架； S21.4、环境映射技术增强视觉真实感获取环境贴图，获取一张高质量的环境贴图，所述环境贴图应包含丰富的光影信息和纹理细节，以使虚拟植物提供逼真的环境映射效果； S21.5、创建环境映射材质，在所述TouchDesigner软件中，使用MAT功能原件创建环境映射材质，将获取的所述环境贴图作为输入，并设置相应的材质参数； S21.6、应用所述环境映射材质，将创建的所述环境映射材质应用到所述虚拟植物框架上，通过调整所述材质参数和光照条件，使得虚拟植物能够逼真地反射周围环境的光影信息，增强视觉真实感； S21.7、根据需要对所述虚拟植物的视觉效果进行优化，包括添加阴影效果和调整光照方向，提升所述虚拟植物的真实感； S21.8、实时预览和渲染，通过所述TouchDesigner软件的实时预览功能，调整和优化所述虚拟植物框架的外观和环境映射效果，确保最终渲染效果符合预期； 所述落叶动效子模块（22），用于模拟落叶在风中的动态效果，并响应气流传感器的输入以调整落叶的运动状态，其详细步骤如下： S22.1、初始化SOP流程，在Houdini中创建一个新的SOP网络，设置基本的工作环境和参数； S22.2、收集落叶的物理属性数据，包括质量、形状和密度，创建一个3D落叶模型库，包含不同种类和状态的落叶，从所述3D落叶模型库中选择并导入落叶模型，根据需要调整模型的大小、位置和旋转； S22.3、集成气流传感器，连接气流传感器并设置数据接口，在SOP流程中创建一个自定义节点或脚本，用于接收和处理气流传感器数据； S22.4、设置落叶动力学，在SOP流程中添加物理引擎节点，包括重力和风节点，将所述气流传感器数据连接到风节点的相应参数上，根据实时数据调整风力，并调整其他物理参数以模拟真实的落叶动态； S22.5、创建粒子系统，在SOP流程中添加粒子系统节点，包括Scatter或POPSNetwork节点，将落叶模型作为粒子系统的实例对象，根据需要设置粒子的数量、速度和旋转参数； S22.6、添加视觉特效，为落叶添加纹理、光照和阴影效果，以增强视觉效果，使用Houdini的材质系统为落叶指定合适的材质，调整灯光和摄影机参数以获得最佳的视觉效果； 所述音效与视觉同步子模块（23），根据视觉场景中的不同元素播放相应的音效，利用3D音效技术，使用户能够感知声音的方向和距离，增加沉浸感，还包含与用户交互相关的音效反馈，其详细步骤如下： S23.1、创建河流和飞鸟模型，在Houdini的SOPs网络中创建河流模型，使用POPs粒子系统创建飞鸟模型，设置粒子的初始位置、速度和生命周期属性； S23.2、设置CHOP网络，在Houdini中创建一个新的CHOP网络，将飞鸟粒子的位置和速度动画数据导入到CHOP网络中； S23.3、创建事件触发器，在CHOP网络中创建一个事件触发器，编写逻辑来检测飞鸟粒子是否满足触发条件，当满足条件时，触发一个事件，用于播放音效； S23.4、导入与同步音效，将鸟鸣音效文件导入到Houdini中，使用Houdini的音频工具或第三方插件，将音效与CHOP网络中的事件进行同步，确保音效的播放时间与视觉元素的动画时间线一致； 所述用户反馈模块（3），利用生物传感器技术，实时监测用户的生理参数，包括心率和皮肤电反应，分析用户的生理数据，评估用户的情绪状态和压力水平，并将用户反馈数据传输给系统，用于优化系统输出和提供个性化建议； 所述多感官刺激模块（4），利用多种感官刺激手段，增强用户在虚拟自然环境中的沉浸感和真实感，提供视觉、听觉和触觉多种感官刺激，包括立体图像、自然声音和震动反馈，根据虚拟自然场景的变化和用户行为，动态调整感官刺激的类型和强度，通过多感官刺激，帮助用户更好地感知和理解虚拟环境，提高交互体验的效果； 所述UI设计与数据可视化模块（5），设计直观易用的用户界面，方便用户与系统进行交互，通过图表和动画形式，将用户数据和系统状态以可视化的方式呈现给用户，提供数据分析和挖掘功能，帮助用户更好地理解自己的需求和系统的性能表现； 所述体验反馈模块（6），收集和分析用户对所述多感官交换系统的整体评价和建议，通过问卷调查、访谈和社交媒体多种渠道收集用户反馈，对用户反馈进行整理和分析，识别系统存在的问题和改进空间，将用户反馈转化为具体的改进措施和产品开发建议，并不断提升系统的用户体验和满意度； 所述中央处理模块（7），用于接收各个模块的输入数据，进行统一的处理和分析，根据用户反馈和交互指令，协调各个模块的工作，确保系统的整体运行流畅和高效，实时更新系统的状态信息，并将其传递给UI设计与数据可视化模块（5）进行展示； 所述交互体验模块（1）与所述中央处理模块（7）连接，所述虚拟自然场景模块（2）与所述中央处理模块（7）连接，所述虚拟自然场景模块（2）与所述多感官刺激模块（4）连接，所述用户反馈模块（3）与所述中央处理模块（7）连接，所述多感官刺激模块（4）与所述中央处理模块（7）连接，所述UI设计与数据可视化模块（5）与所述中央处理模块（7）连接，所述体验反馈模块（6）与所述中央处理模块（7）连接。

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