在脑-机接口(Brain-computer Interface,BCI)系统中,脑电信号(Electroencephalogram,EEG)因在控制方面具有安全、方便、响应快的优点,是当前最受欢迎的控制信号之一。与此同时,眼电信号(Electrooculogram,EOG)也被越来越多的科研工作者应用到各种各样的控制系统中去,它模式明显、易于检测,基于EOG的控制系统不会对用户造成过大的不适、操作难度较低等等。随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的崛起,虚拟现实技术在改善基于EEG和EOG的控制系统存在的部分问题上显露出了巨大的潜力,它可以很好地作为交互系统中信号激励与反馈的工具,使系统具备更加良好的实用性能。因此,本文选择基于脑电和眼电信号的虚拟现实交互系统作为研究对象,主要完成了以下两项工作:(1)提出了一种针对虚拟现实环境的基于3D立体视觉的新型P300刺激范式。这种范式基于用户在虚拟场景中可以看到3D立体景象这一特点,使用虚拟物体从其2D平面变化到3D立体的过程来构建P300刺激信号。这样的3D立体范式包含了2D平面范式没有的深度信息的变化,具有诱发质量更好的P300信号的潜力。本文也在VR环境下设计了对比实验,用以比较基于3D立体范式和2D平面范式的P300系统的性能差异。实验结果表明,基于本文所提出的3D立体范式的P300系统在分类准确率、信息传输率、系统响应时间等方面具备更好的性能,该3D立体范式的有效性得到了证实。(2)将运动想象和眼电信号结合构建了混合控制接口,并将其应用到一个虚拟场景中去,设计了基于运动想象和眼电信号的虚拟船只驾驶系统。运动想象电位响应快,可完全由用户自主调节,运动想象控制可以输出连续的控制信号;眼电信号模式明显、易于检测,眼电控制适合快速输出离散的控制信号。混合控制接口结合了两种控制方式的优点,可以实现更加高效、复杂、鲁棒的控制。共有4名健康志愿者参与了两个实验以评估系统的性能,实验结果以及负荷调查的结果证明了该系统可以实现更加高效、复杂、鲁棒的控制,具有一定的实用性。