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# コンピューターサイエンス# ヒューマンコンピュータインタラクション

VRにおけるクラスターと視野の距離判断への影響

研究によると、散らかりや視野がバーチャルリアリティでの距離の知覚に影響を与えることがわかった。

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目次

最近、バーチャルリアリティ(VR)がもっと一般的になって手に入れやすくなったよ。この技術を使うと、ユーザーは3Dグラフィックスを使って作られたさまざまな環境を体験できるんだ。VRを使うと、人々はこの環境の中でリアルに感じられる形でインタラクトできるんだ。VRの研究の重要なポイントは、人々がこれらのバーチャルスペースでの距離をどう認識するかなんだ。たいてい、ユーザーは距離を正確に判断するのが難しくて、物の位置を間違えやすいんだ。

この記事では、雑然さとVRヘッドセットの視野角(FOV)が、人の距離判断能力にどんな影響を与えるかを調べた研究について見ていくよ。雑然さはシーンに存在する物の数を指すし、FOVはヘッドセットを通して見える観察可能な領域の広さを意味するよ。

研究の目的

主な目的は、バーチャル環境での雑然さの程度が距離の判断にどんな影響を与えるかを見ることだったんだ。もっと物が周りにあると、距離を判断するのが良くなるのか、どんな種類のVRヘッドセットを使うかによって変わるか知りたかったんだ。

参加者にVRヘッドセットを装着して特定の目標に向かって歩いてもらって、その結果を調べたよ。参加者はさまざまな環境に置かれて、屋内や屋外で、違う雑然さやヘッドセットの種類でテストしたんだ。

雑然さって?

この文脈では、雑然さはVRシーンに見えるアイテムの数で定義されるよ。雑然さが多いと、物がたくさんあるってことになって、雑然さが少ないと、シーンがシンプルになる。物がたくさんあると、視覚的な手がかりが増えて、距離を判断しやすくなるんだ。

環境の影響

研究では、屋内と屋外の環境について見ていったよ。以前の研究では、人々は一般的に屋内の方が距離を正確に判断できることが分かってるんだ。これが、屋内の方が馴染みがあるから、サイズや距離についての手がかりが良く分かるからじゃないかと思う。

ヘッドセット

この研究では、異なるFOVがある特定のVRヘッドセットを使ったよ。FOVは重要で、ユーザーが周りのエリアをどれだけ見ることができるかを決めるからね。広いFOVだと、ユーザーはバーチャル環境の多くを見られるから、距離の感覚が良くなるんだ。

テストプロセス

テストでは、60人の参加者を募ったよ。彼らはさまざまなバーチャル環境に置かれて、異なる距離にある目標に向かって歩くように頼まれたんだ。使った距離は3メートル、4.5メートル、6メートルだったよ。

参加者は、バックパック型のコンピュータとヘッドセットを装着した状態で歩き回ったんだ。私たちは、歩いた結果を元にどれだけ正確に距離を判断したかを測ったよ。

研究デザイン

異なる環境、雑然さのレベル、FOVのオプション、目標距離を見ていく混合研究をデザインしたよ。各参加者は一つの環境しか見せられなかったけど、その環境は雑然さに応じて違っていたんだ。

それぞれのバーチャル環境で、雑然さを3つのレベルに分類したよ:すっきりした、半雑然、雑然。それぞれのレベルには特定の数の物がシーンにあったんだ。

各参加者は、広いFOV設定と狭い設定の3つのタイプのFOVでテストされたよ。結果を記録して、これらの変数が距離判断にどう影響したかを見たんだ。

主な発見

雑然さの主な影響

研究で、雑然さの量と距離判断の間に明確な関連性が見られたんだ。環境に物が多いほど、参加者はより正確な距離評価をすることが分かったよ。つまり、雑然さが距離認識に役立つ視覚的手がかりを提供するってことだね。

視野角(FOV)の重要性

結果によると、FOVは距離判断に大きな影響を与えることが分かったんだ。FOVが広いとより正確な距離認識ができ、狭いと距離を過小評価しやすくなるんだ。

屋内と屋外の環境

この研究では、参加者が屋内環境の方が屋外よりも良い結果を出したことが確認されたよ。これは、距離判断における親しみやすさや環境の文脈が影響していることを示してる。

雑然さとFOVの独立した影響

面白いことに、雑然さとFOVが距離認識に独立して影響を与えることが分かったんだ。つまり、雑然さを加えることで距離判断が良くなるし、ヘッドセットのFOVに関わらずそうなるし、その逆も同じってことなんだ。

発見の意味

これらの発見は、VRに取り組むデザイナーや開発者にとって重要だよ。この結果は、良い雑然さを持つ環境を作ることで、ユーザーが距離をもっと正確に判断できるようになることを示してる。さらに、距離認識を改善するためには、広いFOVのヘッドセットを使う必要があるってことも分かったよ。

限界と今後の考慮事項

この研究にはいくつかの限界があるよ。まず、VR環境にだけ焦点を当てていて、結果が拡張現実(AR)や現実の状況にそのまま当てはまらないかもしれない。さまざまな文脈でこれらの要因がどう働くかを理解するために、もっと研究が必要なんだ。

研究の参加者は主に大学生だったから、結果の一般化には限界があるかもしれない。今後の研究では、異なる年齢層やバックグラウンドを持つ人々を含めて、これらの結果がさまざまな人口に当てはまるか見ていくといいかもしれない。

それに、雑然さを物の数で定義したけど、今後の研究では他の定義や要因を探求して、雑然さがどう認識されるかに影響を与えることも考えられるよ。

結論

要するに、この研究はVRにおける距離認識の理解に貢献しているんだ。雑然さとFOVが、ユーザーがバーチャル空間をうまくナビゲートするのに重要だってことを強調してる。この洞察は、開発者が距離の認識を考慮した、より効果的で没入感のあるVR体験を設計するのに役立つよ。

物がたくさんある環境を作って、広い視野角のヘッドセットを利用すれば、VRでのユーザーインタラクションを改善できるんだ。今後の研究では、さらにエンゲージングでリアルなバーチャル体験を作り出すために、これらの分野を探求し続けるよ。

オリジナルソース

タイトル: Effects of Clutter on Egocentric Distance Perception in Virtual Reality

概要: 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.

著者: Sina Masnadi, Yahya Hmaiti, Eugene Taranta, Joseph J. LaViola

最終更新: 2023-04-17 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2304.08604

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2304.08604

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。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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