Migliorare la presenza nella realtà virtuale attraverso l'interazione con gli avatar

La realtà virtuale (VR) è una tecnologia che crea un ambiente simulato per gli utenti. Spesso richiede di indossare un visore e usare controller portatili per interagire con quell'ambiente. Un aspetto importante della VR è come gli utenti percepiscono la propria presenza nello spazio virtuale, spesso rappresentata da un personaggio chiamato self-avatar. Questo self-avatar può migliorare l'esperienza allineandosi ai movimenti dell'utente. Tuttavia, ottenere questo Allineamento può essere difficile, portando a disallineamenti tra i veri movimenti dell'utente e quelli dell'avatar.

In questo studio, esploriamo come il modo in cui gli avatar interagiscono con l'ambiente possa influenzare le esperienze degli utenti. Presentiamo diversi metodi per interagire con oggetti virtuali considerando i problemi che emergono da disallineamenti tra i movimenti reali dell'utente e la rappresentazione dell'avatar. Studiando queste interazioni, puntiamo a migliorare l'esperienza VR complessiva, in particolare per quanto riguarda l'Incarnazione dell'utente, la Consapevolezza del proprio corpo nello spazio virtuale e l'efficacia nel compiere compiti.

#L'importanza dell'allineamento dell'avatar nella VR

Quando gli utenti si immergono nella VR, vedere il proprio avatar che corrisponde strettamente ai propri movimenti reali amplifica la sensazione di presenza. Questa sensazione di "essere lì" rende l'esperienza VR più coinvolgente. Tuttavia, quando ci sono discrepanze tra i movimenti reali dell'utente e come si comporta l'avatar, può rompersi questa sensazione di immersione. Ad esempio, se le braccia dell'avatar non raggiungono la stessa distanza di quelle dell'utente, diventa evidente quando si tenta di afferrare o manipolare oggetti virtuali.

Per affrontare la sfida dell'allineamento dell'avatar, proponiamo metodi che modificano il modo in cui gli utenti interagiscono con l'ambiente virtuale. Questi metodi mirano a ridurre il disagio e migliorare l'esperienza complessiva offrendo un'Interazione più coerente con gli oggetti virtuali.

#Metodi di interazione proposti

Abbiamo sviluppato cinque modi diversi per interagire con oggetti virtuali utilizzando un avatar a corpo intero. Ogni metodo manipola come i controller e l'avatar rispondono nel mondo virtuale:

1. FreeController: Il controller virtuale appare nella posizione reale dell'utente. L'aspetto visivo può essere disconnesso se le braccia dell'avatar sono più corte.

2. AttachedController: Il controller virtuale è sempre mostrato come attaccato alla mano dell'avatar, indipendentemente dalla posizione reale del controller dell'utente.

3. Hand: Il controller virtuale non è rappresentato, il che significa che i movimenti della mano dell'utente determinano dove arriva la mano virtuale, che potrebbe non allinearsi con la posizione reale.

4. StretchController: Il controller virtuale è visibile e le braccia dell'avatar si allungano per corrispondere sempre alle posizioni del controller reale dell'utente.

5. StretchHand: Simile a StretchController, ma il controller virtuale non è reso, concentrandosi sull'allungamento delle braccia.

Questi metodi variano in base ai segnali visivi forniti agli utenti riguardo ai loro controller e a come le braccia dell'avatar reagiscono durante le interazioni.

#Obiettivi dello studio

L'obiettivo della nostra ricerca è valutare come questi diversi metodi di interazione influenzano l'incarnazione degli utenti, la consapevolezza del loro corpo nello spazio virtuale, le preferenze personali e le Prestazioni complessive in compiti come raccogliere oggetti, catturare oggetti volanti o disegnare su una lavagna. Puntiamo a rispondere alle seguenti domande:

• Come influisce la visualizzazione dei controller virtuali sui sentimenti di incarnazione degli utenti durante la manipolazione degli oggetti?
• Come influisce la posizione dei controller virtuali sulla consapevolezza degli utenti riguardo alla posizione del proprio corpo nello spazio virtuale?
• Come influisce mantenere i controller attaccati alla mano dell'avatar sull'esperienza e le prestazioni degli utenti durante l'interazione?

Rispondendo a queste domande, speriamo di fornire spunti su come progettare meccanismi di interazione migliori nella VR.

#Progettazione dello studio

Per esplorare l'impatto dei metodi di interazione, abbiamo condotto uno studio coinvolgendo partecipanti che interagivano con un ambiente virtuale progettato per l'esperimento. Ogni partecipante ha avuto la possibilità di sperimentare tutti e cinque i modi di interazione mentre svolgeva tre compiti distinti. Questo design ci ha aiutato a raccogliere dati completi sulle loro esperienze con ciascun metodo.

#Impostazione dell'ambiente

L'ambiente virtuale è stato costruito utilizzando un software che consentiva interazioni realistiche con gli oggetti. I partecipanti indossavano un visore VR e utilizzavano controller per interagire con lo spazio. Lo studio è stato condotto in un laboratorio controllato dove i movimenti venivano tracciati con precisione per garantire un'esperienza affidabile.

#Compiti svolti dai partecipanti

I partecipanti si sono impegnati in tre compiti che richiedevano movimenti diversi della parte superiore del corpo:

1. Compito dei cubi: I partecipanti raccoglievano cubi con lettere da uno scaffale e li posizionavano su dock corrispondenti. Questo compito richiedeva movimenti precisi delle mani.

2. Compito del cannone: I partecipanti catturavano palle sparate da varie posizioni del cannone. Questo compito si concentrava su riflessi rapidi e coordinazione occhio-mano.

3. Compito di pittura: I partecipanti disegnavano forme semplici su una lavagna virtuale, richiedendo precisione e controllo sulle loro mani virtuali.

#Misurazioni dell'esperienza utente

Per valutare l'efficacia di ciascun metodo di interazione, i partecipanti hanno completato questionari per valutare i loro sentimenti di incarnazione, consapevolezza corporea, preferenze per ciascun metodo e metriche di prestazione per i compiti svolti.

#Risultati chiave

#Effetti sull'incarnazione

I nostri risultati rivelano che il modo in cui gli utenti percepiscono il proprio avatar influisce su quanto si sentano immersi nell'esperienza virtuale. I partecipanti che hanno interagito con i metodi StretchController e StretchHand hanno riportato livelli più alti di incarnazione. Questi metodi hanno contribuito a creare un senso di continuità corporea, facendo sentire gli utenti più allineati con i propri corpi fisici.

Al contrario, il metodo FreeController, che consentiva ai controller di allontanarsi dalla mano dell'avatar, riduceva il senso di incarnazione. Anche se forniva un feedback visivo accurato sulla posizione del controller, non supportava l'allineamento naturale necessario per un'esperienza coerente.

#Consapevolezza della posizione del corpo

I partecipanti hanno risposto positivamente ai metodi di interazione che allineavano correttamente la mano virtuale con la loro mano reale. Allungare le braccia dell'avatar per corrispondere alla posizione della mano reale dell'utente ha aiutato a mantenere questo allineamento, portando a una migliore consapevolezza da parte dell'utente della posizione del proprio corpo nello spazio virtuale. Questo effetto è stato particolarmente vantaggioso per compiti che richiedevano interazioni precise.

#Preferenze degli utenti

La nostra ricerca indica che le preferenze degli utenti erano strettamente legate ai loro sentimenti di incarnazione. Molti partecipanti hanno preferito metodi di interazione che promuovevano la continuità corporea e il posizionamento accurato delle mani. Modi come StretchController e StretchHand non solo hanno migliorato la loro esperienza, ma li hanno anche fatti sentire più a loro agio e in controllo durante i compiti.

#Prestazioni nei compiti

Le metriche di prestazione nei vari compiti indicano che gli utenti hanno ottenuto risultati migliori quando le interazioni si sentivano più naturali e allineate ai loro movimenti. Ad esempio, nel Compito dei cubi, i modi che consentivano l'allungamento delle braccia portavano costantemente a una più rapida conclusione del compito. I partecipanti hanno provato frustrazione con i metodi che interrompevano la continuità corporea.

#Linee guida per la progettazione di tecniche di interazione

Basandoci sui nostri risultati, possiamo offrire alcune linee guida per progettare tecniche di interazione efficaci nella VR:

1. Dare priorità alla continuità corporea: Mantenere un senso di continuità tra il corpo fisico dell'utente e il proprio avatar è fondamentale per migliorare l'esperienza.

2. Considerare meccanismi di allungamento: Implementare soluzioni che consentano l'allungamento delle braccia dell'avatar può migliorare la capacità degli utenti di interagire con oggetti virtuali e aumentare il loro senso di presenza corporea.

3. Assicurare un posizionamento accurato delle mani: Mantenere le mani virtuali allineate con le mani reali, sia rendendo i controller correttamente sia utilizzando segnali visivi, può aumentare la consapevolezza da parte degli utenti della posizione del loro corpo.

4. Adattare l'interazione in base ai requisiti del compito: Diversi compiti possono richiedere metodi di interazione unici. Personalizzare le interazioni in base alla natura del compito può migliorare le prestazioni e la soddisfazione degli utenti.

5. Testare le preferenze degli utenti: Condurre test approfonditi su diverse tecniche per determinare le preferenze degli utenti. Raccogliere feedback può portare a scelte di design migliori che soddisfano le esigenze degli utenti.

#Conclusione

Questo studio mette in luce fattori importanti che influenzano l'esperienza degli utenti nella realtà virtuale. Esaminando diversi metodi di interazione per animare avatar a corpo intero, abbiamo scoperto che le tecniche che enfatizzano la continuità corporea e l'allineamento con i movimenti fisici migliorano significativamente i sentimenti di incarnazione e le prestazioni nei compiti.

Man mano che la VR continua a evolversi, comprendere come ottimizzare le interazioni degli utenti all'interno di questi spazi virtuali sarà essenziale per creare esperienze coinvolgenti e immersive. I metodi di interazione che abbiamo esplorato offrono potenziali vie per migliorare il design della VR, aiutando gli utenti a sentirsi più connessi ai propri avatar e al mondo virtuale che li circonda.

In futuro, puntiamo ad ampliare questa ricerca esplorando compiti collaborativi e considerando come i nostri metodi di interazione possano supportare individui con limitazioni motorie. Raffinando ulteriormente la nostra comprensione, speriamo di superare i confini di ciò che è possibile nella realtà virtuale, rendendola accessibile e divertente per tutti.