Факторы, влияющие на векцию и укачивание в пассивном симуляторе виртуальной реальности

Введение

Векция — это иллюзорное ощущение самодвижения, которое возникает при обманчивых визуальных сигналах, передающих ощущение движения, несмотря на отсутствие реального движения. Виртуальная реальность (VR) предоставляет множество сценариев для испытания векции, используя стереоскопические визуальные сигналы, которые создают более сильное ощущение векции по сравнению с монокулярными сигналами. Векция может быть вызвана простыми стимулами, такими как оптический поток звездного неба, или более сложными реалистичными виртуальными средами.

Векция может быть желательным опытом для некоторых приложений, но она также связана с нежелательным опытом укачивания, вызванного визуальными сигналами (VIMS), также известного как киберболезнь. Две основные теории объясняют укачивание: теория сенсорного конфликта и теория постуральной нестабильности. Однако ни одна из этих теорий не может объяснить все случаи VIMS, что подчеркивает необходимость дальнейшего изучения факторов, влияющих на векцию и укачивание.

Методы

Исследование включало два эксперимента с использованием записанных кругов вождения в VR. В Эксперименте 1 манипулировались поза (прямая или реклайнированная на 30°), выравнивание виртуального и реального мира и скорость симуляции вождения. В Эксперименте 2 манипулировались направление вождения (вперед, назад или боковое) и скорость.

Результаты

Эксперимент 1: Поза, выравнивание и скорость

Пол и порядок условий не оказали значительного влияния на самоотчеты участников. Было установлено, что более высокая скорость виртуального вождения увеличивает векцию и укачивание. Реклайнированная поза не показала значительных эффектов. Расширяющиеся визуальные сигналы (представляющие движение вперед) увеличивали векцию, укачивание и ощущение присутствия по сравнению с сокращающимися и трансляционными сигналами.

Эксперимент 2: Направление вождения

Движение вперед (расширяющиеся визуальные сигналы) вызывало более сильную векцию и укачивание по сравнению с движением назад и боковым движением. Было установлено, что движения головы по оси рыскания коррелируют с векцией, укачиванием и ощущением присутствия, особенно при медленных скоростях.

Обсуждение

Оба эксперимента подтвердили, что скорость виртуального вождения играет значительную роль в векции и укачивании. Реклайнированная поза не показала значительных эффектов, что может быть связано с недостаточной степенью реклайнирования. Расширяющиеся визуальные сигналы увеличивали векцию и укачивание, что согласуется с теорией нейронной ожидаемости движения вперед.

Исследование также выявило, что движения головы по оси рыскания могут служить неявным поведенческим маркером векции и укачивания. Эти результаты подчеркивают важность изучения движений головы для мониторинга и предотвращения VIMS в будущих исследованиях.