アバターのリアリズムがVR体験に与える影響
アバターのリアルさとユーザーの視点を探る研究。
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バーチャルリアリティ(VR)がどんどん人気になってきてるよ。今は新しくて安いデバイスもたくさん出てるし。このVRの成長で、新しい使い方が増えたり、一般のユーザーを引きつけたりしてるんだ。大事なポイントの一つは、ユーザーをバーチャル空間で表現するリアルなアバターだね。これがあると、初心者でも経験者でも、VR体験がもっと楽しめるようになるんだ。
アバターっていうのは、バーチャルの世界でユーザーを表す特別なキャラのこと。完全に没入するシステムでは、ユーザーが現実世界を見えないから、いいアバターがあると、その環境にいる感じが強くなるんだ。でも、アバターに問題があると、「アンキャニーバレー」って呼ばれる感覚が生まれることがあって、ほぼ人間に見えるけどちょっとおかしい感じがして、変な気持ちになることがあるんだ。
以前の研究では、ユーザーがアバターを見る視点を変えることでVR体験が良くなるかを検討してたんだ。ユーザーがアバターを三人称視点で見ることができれば、周囲をより良く認識できるかもしれない。この研究では、アバターのリアリズムと視点がユーザーの感情やパフォーマンスにどう影響するかに焦点を当ててるよ。
我々は、非常にシンプルな形から、人間に近いリアルな表現まで、3種類のアバターのリアリズムを見てみた。歩いたり障害物を避けたりする自然なタスクを行いながら、ファーストパーソンとサードパーソンの視点でユーザーがどう感じるかを比較したよ。一つのアバターはリアルタイムでユーザーの体を追跡するセンサーのデータを使って作ったんだ。
アバターって何?
アバターは、ユーザーがVRを体験する上で大事な役割を果たしてるんだ。CAVEディスプレイみたいな他のシステムとは違って、VRヘッドセットはユーザーの現実の体を覆ってしまうから、バーチャル世界に繋がっている感覚が薄れちゃうんだ。良いアバターがあればこれが助けになるんだ。
しっかり作られたアバターは、ユーザーにバーチャル空間へのサイズ感や繋がりを感じさせるけど、距離感の認識に問題を抱えることもある。ユーザーがアバターで表現されると、バーチャル世界での存在感が増すんだ。この存在感には3つの大事な感情が影響してるよ:
- エージェンシーの感覚 - バーチャルボディをコントロールしてるという感覚。
- ボディオーナーシップの感覚 - アバターが自分の体だという感覚。
- セルフロケーション - ユーザーがバーチャル空間のどこにいると感じるか。
アバターのリアリズムは重要なんだ。あまりにリアルすぎると不安感を引き起こして、「アンキャニーバレー」が生じることがある。この感覚はアバターが動くことで軽減され、より生き生きとした印象になるんだ。
体験を向上させる別の方法は、アバターの見え方を変えることだよ。通常、ユーザーは自分の目で見る(ファーストパーソンビュー)けど、後ろからアバターを見ることもできる(サードパーソンビュー)。これは、全体のアバターが見えることで空間認識に役立つことが多いんだ。
研究の目的
この研究の目的は、アバターのリアリズムとその視点がVRユーザーの体験にどう影響するかを調べることだよ。これを実現するために、3つの異なるリアリズムのアバタースタイルを使う:抽象的スタイル、リアルなメッシュスタイル、ポイントクラウドスタイル。ユーザーが歩いたり物をキャッチしたりするタスクを行いながら、これらのアバターを評価するんだ。
技術的セッティング
研究を進めるために、ユーザーが自由に動ける広いスペースを用意したよ。5つの深度センサーを使ってユーザーを追跡し、全身が見えるようにしたんだ。このセッティングは、センサーが少ないときに起こりがちな全身の追跡の問題を避けるのに役立つ。
各アバターは、センサーが追跡した位置と動きのデータを使って作られた。最初のアバターはシンプルで、球体や円柱のような形を使って体の部分を表現した。2つ目のアバターはよりリアルな人間の形を示したけど、センサーが指を追跡できなかったから指はアニメーションしなかった。3つ目のアバターはポイントクラウド表現を使用していて、複数のデータストリームを組み合わせて、より完全なバーチャルボディを作ったんだ。
ユーザーのタスク
自然で理解しやすいタスクを設計して、参加者がバーチャル世界でナビゲートしてインタラクトする能力のさまざまな側面をテストできるようにしたよ。タスクには次のようなものがあった:
- 障害物ナビゲーション: ユーザーはバーチャル空間の樽の周りを歩く必要があった。
- 障害物を飛び越えること: ユーザーは黄色いバーを飛び越えなきゃならなかった。
- 障害物の下を這うこと: ユーザーは自分の高さに合わせたバーの下をくぐる必要があった。
- 動く物をキャッチすること: ユーザーは自分に向かって投げられたボールをキャッチしなきゃいけなかった。
それぞれのタスクは、ユーザーが素早く効果的に反応することを求めるもので、異なるアバターや視点がパフォーマンスにどう影響するかの洞察を提供したんだ。
実験のデザイン
実験は数段階に分かれてた:
- 紹介とプリテストアンケート: 参加者は研究について学び、自分のVR体験を共有した。
- 指示: ユーザーはタスクや異なるアバターの表現について説明を受けた。
- デバイスの調整: ユーザーがヘッドセットやトラッキングシステムを調整する際、快適さが確保された。
- キャリブレーション: これは各ユーザーに対して追跡が正確であることを確認する段階。
- トレーニングセッション: ユーザーはバーチャル空間を探検して、環境やアバターに慣れた。
- タスクの実行: 参加者は主要なタスクを実施した。
- ポストテストアンケート: タスクの後、ユーザーは自分の体験について質問に答えた。
- 半構造化インタビュー: フォローアップのディスカッションで、参加者の考えや提案をキャッチした。
結果とインサイト
ユーザーの好み
アンケートから、ユーザーが異なる視点でアバターをどう感じたかを比較したよ。
- ファーストパーソンでは、ユーザーは異なるアバターでの体験に大きな違いを感じなかったけど、抽象的なアバターでタスクが楽に終わったっていう。
- サードパーソンでは、ユーザーはメッシュアバターに比べてポイントクラウドアバターでよりコントロール感を感じた。しかし、ポイントクラウドアバターで疲れやすいと報告してた。
ユーザーは、ファーストパーソンでメッシュアバターが強い自分の存在感を与えてくれたって感じてた。この視点を使うことでナビゲートも楽だったんだ。
タスクパフォーマンスの分析
タスクのデータを見て、ユーザーのアバターの表現と視点によるパフォーマンスの違いを調べたよ。
- ファーストパーソンでは、ユーザーは抽象的アバターでより良い結果を出していた。これが障害物を避けたりタスクを早くナビゲートするのに役立ったんだ。
- ポイントクラウドアバターは、いくつかのタスクで遅くなったかもしれないけど、視覚的複雑さが追加されるからかもしれない。
- バーの下を這うタスクでは、ユーザーは高さの見積もりに困難を感じた。
発見の議論
全体的に、研究ではユーザーがほとんどのタスクでファーストパーソン視点を好んだことが分かった。この視点はより自然に感じられ、素早い動きが可能になるんだ。抽象的アバターは特に、ユーザーをバーチャル空間で圧迫せず、より良い集中を促進する時に利点があった。
逆に、サードパーソンの視点は、特にナビゲーションタスクにおいて空間認識が重要な場合に好まれた。しかし、リアルな表現には遮蔽や距離感の誤認を引き起こす問題があったりしたんだ。
アンキャニーバレー効果はサードパーソンでより顕著で、インタラクションが遅くなったり物との衝突が増えたりしたよ。
結論と推薦事項
この研究は、アバターのリアリズムや視点がVR体験を向上させる重要性を強調してる。一部の主要な推薦としては:
- アバターのシンプルさ: シンプルなアバターやもっとリアルなアバターを使うことで、アンキャニーバレー効果を避けられるよ。
- 視点の考慮: すばやい反応が求められるタスクにはファーストパーソン視点が最適で、空間認識が重要な場合はサードパーソンが良い。
- タスクデザイン: タスクを設計する際は、使用する視点やアバター表現に合ったものに配慮することが大切だね。
要するに、リアリズム、表現、視点のバランスを見つけることで、バーチャル環境でのユーザー体験が大きく改善される可能性があるよ。特に協力的な設定でアバターがどのように影響を与えるか、さらなる探求が必要だね。
タイトル: Effects of Realism and Representation on Self-Embodied Avatars in Immersive Virtual Environments
概要: Virtual Reality (VR) has recently gained traction with many new and ever more affordable devices being released. The increase in popularity of this paradigm of interaction has given birth to new applications and has attracted casual consumers to experience VR. Providing a self-embodied representation (avatar) of users' full bodies inside shared virtual spaces can improve the VR experience and make it more engaging to both new and experienced users . This is especially important in fully immersive systems, where the equipment completely occludes the real world making self awareness problematic. Indeed, the feeling of presence of the user is highly influenced by their virtual representations, even though small flaws could lead to uncanny valley side-effects. Following previous research, we would like to assess whether using a third-person perspective could also benefit the VR experience, via an improved spatial awareness of the user's virtual surroundings. In this paper we investigate realism and perspective of self-embodied representation in VR setups in natural tasks, such as walking and avoiding obstacles. We compare both First and Third-Person perspectives with three different levels of realism in avatar representation. These range from a stylized abstract avatar, to a "realistic" mesh-based humanoid representation and a point-cloud rendering. The latter uses data captured via depth-sensors and mapped into a virtual self inside the Virtual Environment. We present a throughout evaluation and comparison of these different representations, describing a series of guidelines for self-embodied VR applications. The effects of the uncanny valley are also discussed in the context of navigation and reflex-based tasks.
著者: Rafael Kuffner dos Anjos, João Madeiras Pereira
最終更新: 2024-05-04 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2405.02672
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2405.02672
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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