当脑机接口遇见元宇宙：全景、演示器、趋势、挑战与关切
人机交互
2025-04-15 v3
摘要
元宇宙近年来获得了巨大 popularity，实现了全球用户的互联。然而，元宇宙场景中的当前系统（如虚拟现实眼镜）提供的是部分沉浸式体验。在此背景下，脑机接口（BCIs）可为元宇宙带来革命，尽管需要研究 BCI 在这些虚拟场景中的适用性与影响。基于文献的缺失，本工作首次综述了 BCI 在元宇宙中的适用性，依据与虚拟世界相关的不同类别以及 BCI 在这些场景中中长期演进，分析了该集成的现状。本工作还提出了一个通用框架的设计与实现，该框架基于模块化设计集成 BCI 与来自传感器和执行器（例如 VR 眼镜）的不同数据源，以便于扩展。本手稿还在由元宇宙中驾驶汽车组成的演示器中验证了该框架，使用 BCI 进行神经数据采集，VR 头显提供真实感，以及方向盘与踏板。选取了四个用例（UCs），聚焦于驾驶员的认知与情绪评估、 drowsiness 检测，以及用车期间的驾驶员认证。此外，本手稿分析了 BCI 在元宇宙中的趋势，并指出了这些技术交集将面临的未来挑战。最后，它依据不同类别：可访问性、用户包容、隐私、网络安全、人身安全和伦理，综述了在虚拟世界应用中使用 BCI 可能引发的关切。
引用
@article{arxiv.2212.03169,
title = {When Brain-Computer Interfaces Meet the Metaverse: Landscape, Demonstrator, Trends, Challenges, and Concerns},
author = {Sergio López Bernal and Mario Quiles Pérez and Enrique Tomás Martínez Beltrán and Gregorio Martínez Pérez and Alberto Huertas Celdrán},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03169},
year = {2025}
}