社区内容
本文由研究小组撰写和编辑。它没有通过应用于研究拓展小组制作的内容的质量控制程序。

在虚拟现实中的视觉感知是否与现实不同?

虚拟现实(VR)越来越多地实施为改善运动员运动性能,电机控制和运动学习的培训工具(Petri等,2019; Gray,2017)。为确保培训效果可以转移到现实,应提供高保真度的虚拟环境,以减少培训课程期间的受试者的不适和迷失方向。另一方面,必须确保VR中的参与者的视觉感知可以达到与现实(R)相同的水平,因为运动质量与所接受的视觉信息高度相关。然而,还没有关于对R和VR中的视觉感知的比较的研究。因此,为了发现视觉感知在两个条件下不同,提出了通过使用眼跟踪系统评估凝视精度来执行此操作的方法。


方法

为了消除影响注视结果的技术因素,本研究中为R和VR选择的眼球追踪设备均由同一家公司(德国SensoMotoric Instruments)开发制造。因此,两种情况下的眼球追踪技术和准确度水平被认为是相同的。接下来,招募了21名年轻受试者(年龄从19岁到29岁),并为本研究设计了三个任务。在R中,用于完成任务的测试室使用VR中那些值得注意和重要的特征进行建模(见图1a),以便两种条件的结果具有可比性。

在任务1中,通过VR中的内置眼跟踪器(HTC,台湾)在R和HMD上的屏幕上显示了一系列随机目标。要求参与者盯着随机角落出现的目标,然后将凝视点移动回屏幕的中心。在任务2中,对象沿着屏幕上的预定义路线移动,并指示参与者遵循对象,并将其凝视一直到底。在任务3中,要求参与者在屏幕上盯着中间目标,而监视器从受试者置于不同的距离(1,2和3M)。两个条件中的设置如图1所示。1。

图1:本研究的实验设置。顶行显示现实(R)中的设置,底行显示虚拟环境(VR)。(a)在任务1的条件(b)展示中设置的一般印象:目标(c)的固定任务2:遵循移动物体,在测试期间,移动轨道是不可见的,展示任务3:将目标固定在中间3个不同的距离(1,2和3米)。

根据HOLMQVIST等人的指导来收集和制备凝视数据。(2015)。最后,进行了非参数弗里德曼测试的统计分析。

成绩与讨论

任务1的结果表明,在统计测试后没有显着差异,精度为R和VR在r和VR中的视角约为0.5度。另外,与两种条件下的角落相比,凝视精度在视野的中心更好。结果与其他研究结果一致(Hornof等,2002; Holmqvist等,2012)。

在任务2的结果中,在R中观察到较高的凝视精度比VR在VR中。可能的解释可能是HMD的较低分辨率,这使得移动物体难以观察。

在任务3的结果中,当监视器远离受试者时,R和VR之间没有显着差异。然而,与VR相比,当监测器处于更远的位置时,r也观察到更高的精度。HMD的较低分辨率可能是导致这些结果的原因如上所述。

未来发展方向

一般而言,初步研究证明,R和VR之间的凝视精度没有显着差异,表明从这种角度来看r和VR在R和VR中的类似水平。然而,由于HMD的分辨率有限,一些结果反映在VR中,VR在VR中可能更差,这应该在将来进一步使用具有更高分辨率的其他HMDS。Moreover, the virtual room in this study provided high enough fidelity with important features of the environment (e.g., materials of furniture, relative position of objects) immersing the subjects in familiar surroundings to perform the tasks, which was also a critical factor for implementing a virtual environment for sport training.

致谢
该项目由德国研究基金会(DFG)提供支持,授予Wi 1456 / 22-1。作者欣赏垫子Naujoks,Martin Luca和DanBürger的援助,用于实验传导和数据收集。

参考文献

灰色,r。(2017)。将虚拟训练转移到真正的棒球击球。心理学的前沿,8。DOI:10.1123 / kr.2017-0016

Holmqvist,K.,Nyström,M.,&Mulvey,F。(2012)。数据质量:它是什么以及如何衡量它。在2012年追踪研究和应用研讨会的诉讼程序(第45-52页)。ACM。

Holmqvist,K.,Nystrom,M.,Anderson,R.,Dewhurst,R.,R.,Jarodzka,H.,&Van de Weijer,J.(EDS)。(2015)。眼睛跟踪:方法和措施的综合指南(首先在平装语中发表)。牛津:牛津大学出版社。

Hornof,A.J.,Halverson,T.(2002)。使用所需的FI XION位置清理眼睛跟踪数据的系统错误。行为研究方法,仪器和计算机34,4,592-604。

Petri,K.,Emmermacher,P.,Danneberg,M.,Masik,S.,Eckardt,F.,Weichelt,S.,Bandow,N.&Witte,K。(2019)。使用虚拟现实的培训提高了空手道Kumite中的响应行为。运动工程,22:2。DOI:10.1007 / S12283-019-0299-0。

写道

Chien-Hsi Chen,Stefan Bastel,Katharina Petri&Kerstin Witte
奥托-冯-格里克大学人类科学学院,研究所三:运动科学运动工程与运动科学系

联系方式

电子邮件:kerstin.witte@ovgu.de.
电话:
+0049-391-6754743

地址:
zschokkestr。32.
马格德堡
Sachsen-Anhalt.
德国
39104

想阅读更多类似的文章吗?

注册我们的邮件列表,并阅读最重要的主题。
报名!

留下一个回复

您的电子邮件地址不会被公开。必需的地方已做标记*

感谢您对加入我们的邮件列表和社区的兴趣。在下面,您可以选择您希望我们如何与您互动,我们会随时了解我们的最新内容。

您可以通过点击来自我们收到的任何电子邮件的页脚中的取消订阅链接来更改您的偏好或取消订阅,或通过联系我们audience@www.graceymay.com.在任何时候,如果您对如何处理数据有任何疑问,请查看我们的隐私协议。

您想了解更多关于我们服务的信息吗?

我们使用MailChimp作为我们的营销自动化平台。通过点击下面提交此表格,您确认您提供的信息将被转移到MailChimp以按照其处理隐私政策条款。

订阅我们的免费出版物