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基于脑电图的虚拟现实行走中晕动症与姿态不稳定性实验

人机交互 2023-02-23 v1 图形学

摘要

先前的研究表明自然行走可降低对 VR 晕动症的易感性。然而,许多用户在佩戴允许在房间尺度空间内自由行走的 VR 头显时仍会经历 VR 晕动症。本文利用脑电图(EEG)头显与全身动作捕捉系统,研究用户在沉浸式虚拟环境中行走时的 VR 晕动症与姿态不稳定性。实验通过逐步将平移增益增加到用户检测阈值以上来诱发 VR 晕动症。对有和无 VR 晕动症症状的受试者进行组间比较,发现其在姿态稳定性上存在一些显著差异,但在行走期间的步态模式上未发现差异。在 EEG 分析中,有 VR 晕动症的组表现出 alpha 功率的降低,该现象此前被认为与更高的工作负荷及维持姿态控制所付出的努力有关。相反,无 VR 晕动症的组表现出与精细认知-运动控制相关的大脑活动。EEG 结果为姿态不稳定性理论提供了新见解:有 VR 晕动症的受试者得以以维持姿态稳定性为代价承受更高的认知负荷。我们的结果还表明,低频功率分析可补充行为数据,用于固定与移动 VR 设置中的连续 VR 晕动症检测。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.11129,
  title  = {An EEG-based Experiment on VR Sickness and Postural Instability While Walking in Virtual Environments},
  author = {Carlos Alfredo Tirado Cortes and Chin-Teng Lin and Tien-Thong Nguyen Do and Hsiang-Ting Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.11129},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by IEEE VR 2023