芝加哥大学探索用电子肌肉刺激给VR带来更真实自然的交互体验

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(映维网 2019年08月12日)意味说被试在尝试一款基于电子肌肉刺激的交互式设备总要一个多劲听到那先 ,那意味是笑声。即便先前意味体验过这项技术,对于一款用于控制每本人身体的机器,你总要感觉不自然和奇怪。某种因素影响了用户的代理感,亦即控制一另2每本人的行为的感觉,而这意味会干扰技术改善学习效果和提高虚拟现实真实感的潜力。

在探索人机界面的过程中,芝加哥大学助理教授Pedro Lopes对在使用这些设备时是有无也能测量,控制,甚至恢复代理感非常感兴趣。在最近的两篇论文中,洛佩斯及其同事对代理感进行了一系列的实验。

Lopes说道:“亲们 首先提出了从前一另一个多问題:电肌肉刺激是有无是若果从前不自然,意味亲们 能做些那先 来令它更像是来自于你每本人的控制。我认为亲们 若果前一天开始回答这些问題,但有什么都有法子都时要看待它,意味这是一另一个多哲学问題。”

关于代理感的研究开始芝加哥大学博士后研究员Jun Nishida在2018年的一次简单演示:电肌肉刺激都时要帮助亲们 接住从前人丢出的记号笔吗?

答案是肯定的,而且如预期一样,大多数被试将这些行为归因于机器,而非每本人的反应。但一小要素被试不同意这些说法,亲们 认为这些名为EMS的刺激法子如此开启,意味亲们 不让帮助就能抓住记号笔。

这些异常值启发了一项实验。Lopes,Nishida,以及索尼计算机科学实验室(Sony Computer Science Laboratories)的Shunichi Kasahara调整了EMS触发用户执行特定任务的时间,之类响应于刺激并按下按钮或击球。亲们 发现在某个时间窗口里,用户将不能自己区分每本人行为和EMS生成行为。

Lopes解释说:“意味亲们 非常早期就从前做,被试就会着实 非常虚假,意味你做了一点完全超人的事情:你也能减慢地击球,意味你减慢就抓住记号笔。但意味亲们 在比你正常时前一点点提供刺激,你甚至意味不让发现这是肌肉刺激。你都时要着实 是每本本人每本人的行为。”

在实验中,研究人员要求被试口头回答亲们 是有无认为这是每本人行为或EMS设备辅助行为。在最近一份论文中,Lopes直接从监测测量了被试大脑电活动来判断其是有无感到某种代理感。

在虚拟现实环境中,被试时要触碰一另一个多虚拟盒子。当手指接触虚拟盒子时,被试将接受视觉反馈,意味指尖将一个多劲冒出振动,意味外加肌肉刺激。但在某个实验子集中,系统将提供“错误的”反馈,亦即用户在触摸盒子前就接受了反馈。当这些不匹配居于时,研究人员发现被试的大脑电活动一个多劲冒出了显著变化:某种虚拟现实体验变得不如此逼真的神经信号。

Lopes指出:“你的大脑也能很好地判断每本人是有无临在于那里。它都时要动态衡量你在那先 虚拟世界中的感受。”

Lopes一起与伦敦大人学院和柏林自由大学的神经科学家进行合作法子法子,亲们 希望通过EMS和fMRI来搜索区分自生行为和外生行为的大脑区域。这些问題反映了触觉的选着性:你对一点感觉意味非常敏感(比如用手指摸索口袋中的硬币时),而对一点感觉则几乎察觉也能(如手臂进出口袋时)。

Lopes帮助设计了从前一另一个多系统:fMRI扫描仪的被试时要自发或在EMS帮助下弯曲中指,接受触觉刺激,模拟触摸硬表面。这些设置允许研究人员梳理大脑的运动和感觉系统,并搜索调整那先 反应的大脑区域。数据指向了一另一个多后岛叶皮质的区域。在自生运动期间对,这些区域对触摸作出强烈反应,但在EMS刺激期间则不然。

Lopes说道:“这表明实际上有某种与触摸相关的机制正在检查代理感并调节那先 输入。”

对这些大脑区域及其电活动的研究都时要指导工程师设计下一代的EMS设备。监控用户的大脑活动都时要帮助开发者选着用户对虚拟现实体验真实性的感知,从前亲们 就能相应地调整软件。更广泛地说,保持用户的代理感都时要提高针对身体动作的训练,之类改善网球击打或乐器演奏。