Auswirkungen von Unordnung und Sichtfeld auf Distanzurteile in VR
Eine Studie zeigt, wie Unordnung und Sichtfeld die Abstandswahrnehmung in der virtuellen Realität beeinflussen.
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Inhaltsverzeichnis
In den letzten Jahren ist virtuelle Realität (VR) immer häufiger und zugänglicher geworden. Diese Technologie erlaubt es Nutzern, verschiedene Umgebungen zu erleben, die mit 3D-Grafiken erstellt wurden. Mit VR können Leute in diesen Umgebungen interagieren, was sich echt anfühlt. Ein wichtiger Fokus in der VR-Forschung ist, wie Menschen Distanzen in diesen virtuellen Räumen wahrnehmen. Oft haben Nutzer Schwierigkeiten, Distanzen genau einzuschätzen, was zu Fehlern führt, wie weit Dinge entfernt sind.
In diesem Artikel wird eine Studie betrachtet, die untersucht hat, wie Unordnung und das Sichtfeld (FOV) eines VR-Headsets die Fähigkeit einer Person beeinflussen, Distanzen zu beurteilen. Unordnung bezieht sich auf die Anzahl der Objekte in einer Szene, während FOV den Umfang des sichtbaren Bereichs beschreibt, den man durch das Headset sieht.
Ziel der Studie
Das Hauptziel war herauszufinden, wie verschiedene Mengen an Unordnung in einer virtuellen Umgebung die Abstandseinschätzungen beeinflussen. Wir wollten wissen, ob mehr Objekte in der Umgebung den Leuten helfen würden, Distanzen besser einzuschätzen und ob die Art des verwendeten VR-Headsets einen Unterschied macht.
Wir haben das getestet, indem wir Teilnehmer gebeten haben, auf bestimmte Ziele zuzugehen, während sie ein VR-Headset trugen. Sie wurden in verschiedenen Umgebungen platziert, einige drinnen und andere draussen, mit unterschiedlichen Mengen an Unordnung und Arten von Headsets.
Was ist Unordnung?
Unordnung wird in diesem Zusammenhang als die Anzahl der sichtbaren Elemente in einer VR-Szene definiert. Mehr Unordnung bedeutet, dass mehr Objekte vorhanden sind, während weniger Unordnung die Szene einfacher macht. Die Idee ist, dass mehr Objekte hilfreiche visuelle Hinweise geben können, die bei der besseren Einschätzung von Distanzen helfen.
Der Einfluss der Umgebung
Die Studie betrachtete sowohl Innen- als auch Aussenumgebungen. Frühere Forschungen haben ergeben, dass Leute Distanzen in Innenräumen im Allgemeinen genauer einschätzen als im Freien. Das könnte daran liegen, dass Menschen mit Innenräumen vertrauter sind, weil sie dort mehr Zeit verbringen, und sie dazu neigen, bessere Hinweise auf Grösse und Distanz in Innenräumen zu haben.
Das Headset
Die Studie verwendete ein bestimmtes VR-Headset mit unterschiedlichen FOV-Ebenen. FOV ist wichtig, weil es bestimmt, wie viel von der Umgebung der Nutzer sehen kann. Breitere FOVS ermöglichen es Nutzern, mehr von ihrer virtuellen Umgebung zu sehen, was bei der besseren Distanzwahrnehmung helfen kann.
Der Testprozess
Für den Test haben wir 60 Teilnehmer rekrutiert. Sie wurden in verschiedenen virtuellen Umgebungen platziert und gebeten, auf Ziele zuzugehen, die in unterschiedlichen Distanzen lagen. Die verwendeten Distanzen waren 3 Meter, 4,5 Meter und 6 Meter.
Die Teilnehmer trugen einen Computer im Rucksack und ein Headset, während sie sich umschauten. Wir haben gemessen, wie genau sie diese Distanzen basierend auf ihren tatsächlichen Geh-Ergebnissen einschätzten.
Studienaufbau
Wir haben eine gemischte Studie entworfen, die verschiedene Umgebungen, Unordnungsebenen, FOV-Optionen und Ziel-Distanzen betrachtet. Jeder Teilnehmer wurde nur einer Umgebung gezeigt, aber die Umgebungen wiesen unterschiedliche Unordnung auf.
In jeder virtuellen Umgebung haben wir die Unordnung in drei Ebenen kategorisiert: ungeordnet, halbgeordnet und geordnet. Jede Ebene hatte eine bestimmte Anzahl von Objekten in der Szene.
Jeder Teilnehmer wurde unter drei Typen von FOV-Einstellungen getestet, einschliesslich breiten und schmalen Optionen. Die Ergebnisse wurden aufgezeichnet, um zu sehen, wie diese Variablen ihre Abstandseinschätzungen beeinflussten.
Wichtige Ergebnisse
Haupteffekt der Unordnung
Die Studie fand einen klaren Zusammenhang zwischen der Menge an Unordnung und der Abstandseinschätzung. Als mehr Objekte in der Umgebung waren, machten die Teilnehmer genauere Abstandseinschätzungen. Das deutet darauf hin, dass Unordnung wichtige visuelle Hinweise geben kann, um die Distanzwahrnehmung zu unterstützen.
Bedeutung des Sichtfelds (FOV)
Die Ergebnisse zeigten, dass das FOV einen signifikanten Einfluss auf die Abstandseinschätzungen hatte. Ein breiteres FOV führte zu einer genaueren Distanzwahrnehmung, während ein schmaleres FOV zu einer grösseren Unterschätzung der Distanzen führte.
Innen- vs. Aussenumgebungen
Die Studie bestätigte, dass die Teilnehmer in Innenumgebungen besser abschnitten als in Aussenumgebungen. Das unterstreicht die Auswirkungen von Vertrautheit und dem Kontext der Umgebung auf die Abstandseinschätzungen.
Unabhängige Effekte von Unordnung und FOV
Interessanterweise fanden wir heraus, dass Unordnung und FOV die Distanzwahrnehmung unabhängig beeinflussten. Das bedeutet, dass das Hinzufügen von Unordnung helfen kann, Abstandseinschätzungen zu verbessern, unabhängig vom FOV des Headsets, und umgekehrt.
Auswirkungen der Ergebnisse
Diese Ergebnisse sind wichtig für Designer und Entwickler, die mit VR arbeiten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Erstellen von Umgebungen mit einer guten Menge an Unordnung den Nutzern helfen kann, Distanzen genauer einzuschätzen. Es zeigt auch die Notwendigkeit, Headsets mit breiteren FOVs zu verwenden, um die Distanzwahrnehmung zu verbessern.
Einschränkungen und zukünftige Überlegungen
Es gibt einige Einschränkungen dieser Studie. Erstens konzentrierte sie sich nur auf VR-Umgebungen, und die Ergebnisse könnten nicht direkt auf Augmented Reality (AR) oder reale Situationen anwendbar sein. Weitere Forschungen sind nötig, um zu verstehen, wie diese Faktoren in verschiedenen Kontexten wirken.
Die Teilnehmer der Studie waren hauptsächlich Studenten, was die Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse einschränken könnte. Zukünftige Studien könnten eine breitere Altersgruppe und verschiedene Hintergründe einbeziehen, um zu sehen, ob diese Ergebnisse auch in anderen Bevölkerungsgruppen zutreffen.
Ausserdem, während wir Unordnung basierend auf der Anzahl der Objekte definiert haben, könnte zukünftige Arbeit andere Definitionen und Faktoren untersuchen, die beeinflussen könnten, wie Unordnung wahrgenommen wird.
Fazit
Zusammenfassend trägt die Studie zu unserem Verständnis der Distanzwahrnehmung in VR bei. Sie hebt die Bedeutung von Unordnung und FOV hervor, um den Nutzern zu helfen, sich besser in virtuellen Räumen zurechtzufinden. Diese Erkenntnisse können Entwicklern helfen, effektivere und immersivere VR-Erlebnisse zu gestalten, die berücksichtigen, wie Menschen Distanzen wahrnehmen.
Durch die Verbesserung von Umgebungen mit mehr Objekten und die Nutzung von Headsets mit einem breiteren Sichtfeld ist es möglich, die Interaktionen der Nutzer in der virtuellen Realität zu verbessern. Zukünftige Forschungen werden weiterhin diese Bereiche erkunden, um noch fesselndere und realistischere virtuelle Erlebnisse zu schaffen.
Titel: Effects of Clutter on Egocentric Distance Perception in Virtual Reality
Zusammenfassung: To assess the impact of clutter on egocentric distance perception, we performed a mixed-design study with 60 participants in four different virtual environments (VEs) with three levels of clutter. Additionally, we compared the indoor/outdoor VE characteristics and the HMD's FOV. The participants wore a backpack computer and a wide FOV head-mounted display (HMD) as they blind-walked towards three distinct targets at distances of 3m, 4.5m, and 6m. The HMD's field of view (FOV) was programmatically limited to 165{\deg}$\times$110{\deg}, 110{\deg}$\times$110{\deg}, or 45{\deg}$\times$35{\deg}. The results showed that increased clutter in the environment led to more precise distance judgment and less underestimation, independent of the FOV. In comparison to outdoor VEs, indoor VEs showed more accurate distance judgment. Additionally, participants made more accurate judgements while looking at the VEs through wider FOVs.
Autoren: Sina Masnadi, Yahya Hmaiti, Eugene Taranta, Joseph J. LaViola
Letzte Aktualisierung: 2023-04-17 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2304.08604
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.08604
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://assetstore.unity.com/packages/3d/environments/urban/library-interior-archviz-160154
- https://assetstore.unity.com/packages/3d/environments/urban/suburb-neighborhood-house-pack-modular-72712
- https://assetstore.unity.com/packages/3d/props/apartment-kit-124055
- https://assetstore.unity.com/packages/3d/environments/pirates-island-14706
- https://partner.steamgames.com/doc/features/steamvr/info