Virtuelt gåsystem til genoplevelse af en anden persons rejse

Et forskerhold bestående af professor Michiteru Kitazaki fra Toyohashi University of Technology, Lektor Tomohiro Amemiya fra University of Tokyo, og professor Yasushi Ikei fra Tokyo Metropolitan University har udviklet et virtuelt gåsystem. Dette system registrerer en person, der går, afspiller den derefter til en anden bruger gennem det oscillerende optiske flow og synkrone fodvibrationer. Psykologiske eksperimenter bekræftede, at følelsen af ​​selvbevægelse, gå, ben handling, og teletilstedeværelse fra det oscillerende visuelle flow kombineret med fodvibrationer er stærkere end med randomiseret timing vibrationer eller uden vibrationer. Disse resultater tyder på, at oscillerende visuelle scener og synkrone fodvibrationer er effektive til at skabe virtuelle gangfornemmelser. Det virtuelle gangsystem kan gengive oplevelser af at gå til mennesker, der er et stykke væk, eller som har et handicap, der kan forhindre dem i at gå i fremtiden. Denne forskning er blevet publiceret i det britiske open access-tidsskrift i-Perception den 15. oktober 2019.

Gåture er en naturlig og hyppig handling udført af raske voksne i hverdagen. Det involverer forskellige fornemmelser såsom syn, røre ved, høring, og proprioception, samt udførelse af motoriske kommandoer og handlinger. Derfor, det ville repræsentere en udfordring at udvikle et virtual reality-system, der er i stand til at gengive gående sensation.

For nylig, for at løse ovenstående problem, et forskerhold i Japan har udviklet et virtuelt gåsystem med fokus på syn og fodvibrationer, fordi disse modaliteter virker kritiske og et minimalt sæt til at fremkalde gangfornemmelser. Det foreslåede optagelsessystem fanger rollatorens oscillerende optiske flow med et par stereokameraer, og registrerer tidspunktet for fødder, der rammer jorden ved hjælp af fire mikrofoner indlejret i deres sko. Det foreslåede system omfatter et hovedmonteret display (HMD) og fire vibratorer fastgjort til hælene og forfødderne.

Psykologiske eksperimenter blev udført for at teste det virtuelle gangsystem. De fangede førstepersonsscener med billedsvingninger forårsaget af rollatorens hovedbevægelse og fodvibrationerne ved synkroniserede tidspunkter fremkaldte signifikant følelsen af ​​selvbevægelse, gå, ben handling, og teletilstedeværelse. Den synkrone præsentation af visuelle svingninger og fodvibrationer var afgørende for at forbedre den virtuelle gangoplevelse. Disse resultater bekræfter, at taktil stimulation på fødderne til fodtrin er effektiv til at forstærke virtuelle gangfornemmelser.

Professor Michiteru Kitazaki, en perceptuel psykolog ved Toyohashi University of Technology sagde, "Vi vil gerne udvikle virtual reality-systemet yderligere, gør det muligt for folk at gå på mærkelige steder som Månen eller havbunden, og muligvis forbedre livskvaliteten for mennesker med gangbesvær. Denne forskning er det første skridt til at nå disse mål. Derfor, vi sigter mod at skabe den virtuelle fornemmelse af at gå ved hjælp af begrænsede modaliteter, såsom syn og taktile fornemmelser."

Lektor Tomohiro Amemiya, en ung virtual reality-forsker, hvis forskning har specialiseret sig i haptik ved University of Tokyo, forklarede "Taktile fornemmelser på fodsålen kan fremkalde en pseudo-gående fornemmelse. Den nuværende forskning har vist den psykologiske evidens for dette. Derudover, i vores andet papir udgivet i Psykologisk Videnskab , vi har fundet ud af, at et lignende rytmisk mønster bestående af gangvibrationer påført fodsålerne lettede taktil behandling, når truende lyde var placeret nær kroppen. Resultaterne tyder på, at udvidelse af den peripersonlige rumrepræsentation kan aktiveres ved at stimulere sålerne i fravær af kropshandling, som automatisk kan drive en motorisk programmering i hjernen til at gå, fører til en ændring i den rumlige kognition omkring kroppen."

Professor Yasushi Ikei, en virtual reality-ekspertforsker ved Tokyo Metropolitan University sagde, "I løbet af sættet af relaterede undersøgelser, vi udvikler et virtuelt genoplevelsessystem med supertilstedeværelse i fuld skala. For eksempel, FiveStar VR (som vandt prisen for bedste VR/AR-teknologi ved ACM SIGGRAPH Asia 2018) repræsenterer vision, vestibulær sans, proprioception, lugter, luftstrøm, lyder, og berør for at genoplevelse en anden persons oplevelser. Genoplevelsessystemet giver mulighed for at udvide vores erfaringer og bidrager til overførsel af færdigheder og forbedring af livskvaliteten for alle mennesker."

På denne måde det virtuelle gangsystem kunne udvide vores erfaring og forbedre livskvaliteten for mennesker, der kan have fremtidige gangbesvær.