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VR 中的多模态性：一项调查
1 引言 虚拟现实 (VR) 本质上不同于传统媒体，因为它引入了额外的自由度、更宽的视野、更复杂的声音空间化，甚至让用户可以控制摄像头。因此，VR 沉浸式设置（如头戴式显示器 (HMD) 或类似 CAVE 的系统）有可能改变内容消费方式，提高真实感、沉浸感和参与度。这已经影响了许多应用领域，如教育和培训 [ 29 ]、康复和神经科学 [ 183 , 237 ] 或虚拟电影摄影 [ 194 ]。这些系统的关键方面之一在于它们能够重现来自不同模态（主要是视觉和听觉，也有触觉、嗅觉、味觉或本体感受）的感官信息，这给它们带来了前所未有的潜力。
![arxiv：2101.07906v1 [cs.hc] 2021年1月20日](/simg/g:\will\search\icon\source\3\34dd7d2960da2e1349c68c7dbdbf02e6e42c1342.webp)
arxiv：2101.07906v1 [cs.hc] 2021年1月20日
1简介虚拟现实（VR）与传统媒体固有不同，因为它引入了额外的自由度，更广泛的视野，更复杂的声音空间化，甚至可以使用户控制相机。VR沉浸式设置（例如头部安装的显示器（HMD）或类似洞穴的系统）有可能改变消费内容的方式，增加现实主义，沉浸和参与度。这影响了许多应用领域，例如教育和培训[29]，康复和神经科学[183，237]或虚拟摄影[194]。这些系统的关键方面之一在于它们能够从不同方式（主要是视觉和听觉，但也是触觉，嗅觉，味道或本体感受）重现感觉信息的能力，从而使它们具有前所未有的潜力。
头戴式间接视觉的目标检测性能
参与者使用头盔显示器 (HMD) 和触摸屏显示器通过 3 种不同的方法检测目标，以显示间接视觉显示系统的 360º 视频。使用受试者内设计，目标包括下马、骑乘和空中目标。测量了检测到的目标数量、工作量和每种条件的可用性。与监视器条件相比，HMD 条件在总体上和每种类型的目标类型中检测到的目标明显更多。根据 NASA TLX 的测量，与其他条件相比，HMD 的使用还产生了明显较低的心理工作量，并且实现了明显更高的可用性。讨论了这些差异的可能原因，并讨论了未来使用 HMD 和混合现实技术进行间接视觉显示系统的研究。
头戴式间接视觉的目标检测性能
参与者使用头盔显示器 (HMD) 和触摸屏显示器通过 3 种不同的方法检测目标，以显示间接视觉显示系统的 360º 视频。采用受试者内设计，目标包括下马、骑乘和空中目标。测量了检测到的目标数量、工作量和每种条件下的可用性。与监视器条件相比，HMD 条件在总体上和每种目标类型中检测到的目标数量明显更多。与其他条件相比，使用 HMD 还产生了明显较低的心理工作量（由 NASA TLX 测量），并且实现了明显更高的可用性。讨论了这些差异的可能原因，并讨论了未来使用 HMD 和混合现实技术进行间接视觉显示系统的研究。
沉浸式可视化技术对认知负载，动机，可用性和实施方案的影响
抽象虚拟现实（VR）是一种有前途的工具，可以在健康的用户和脑受伤的患者中促进运动（重新）学习。然而，在当前基于VR的电机训练中，通常在计算机屏幕，电视或投影系统中可视化在三维空间中执行的用户的运动，而这些运动缺乏深度提示（2D屏幕），因此仅使用单眼深度线索显示信息。从在三维空间中执行的运动到其在2D屏幕上的二维间接可视化的运动的深度线索和视觉空间转换可能会增加认知负载，从而降低VR可用性，尤其是在患有认知障碍的用户中。这些2D屏幕可能会进一步降低学习成果，如果它们限制了用户的动机和体现，即先前与更好的运动性能相关的因素。这项研究的目的是使用头部安装显示器（HMD）评估更多沉浸式技术的潜在好处。作为迈向潜在临床实施的第一步，我们与20名健康参与者进行了实验，他们同时执行了3D电动机到达和认知计数任务，使用：（1）（沉浸式）VR（IVR）HMD，（2）增强现实（AR）HMD（AR）HMD和（3）计算机屏幕（2D屏幕）。在先前的分析中，我们报告了使用IVR可视化的运动质量的提高，而不是在2D屏幕上。在这里，我们介绍了对问卷分析的结果，以评估可视化技术是否影响用户的认知负载，动机，技术可用性和实施方案。关于认知负荷的报告在可视化技术之间没有差异。但是，IVR比AR和2D屏幕更具激励性和可用性。IVR和AR REA的实施方案都比2D屏幕更高。我们的结果支持我们以前的发现，即IVR HMD似乎比训练3D运动时在基于VR的治疗中使用的常见2D屏幕更合适。对于AR，对于2D屏幕上缺乏福利仍然是由于可视化技术本身或设备特定的技术限制所致。
沉浸式可视化技术对认知负荷、动机、可用性和体现的影响
摘要 虚拟现实 (VR) 是一种很有前途的工具，可促进健康用户和脑损伤患者的运动（再）学习。然而，在当前基于 VR 的运动训练中，用户在三维空间中进行的运动通常在计算机屏幕、电视或投影系统上可视化，这些系统缺乏深度线索（2D 屏幕），因此仅使用单眼深度线索显示信息。深度线索的减少以及从三维空间中执行的运动到 2D 屏幕上的二维间接可视化的视觉空间转换可能会增加认知负荷，降低 VR 的可用性，尤其是对于患有认知障碍的用户。如果这些 2D 屏幕限制了用户的动机和体现力（这些因素以前与更好的运动表现有关），它们可能会进一步降低学习成果。本研究的目的是评估使用头戴式显示器 (HMD) 的更具沉浸感的技术的潜在好处。作为潜在临床实施的第一步，我们对 20 名健康参与者进行了一项实验，他们同时使用以下设备执行 3D 运动伸展和认知计数任务：(1) (沉浸式) VR (IVR) HMD，(2) 增强现实 (AR) HMD，和 (3) 计算机屏幕（2D 屏幕）。在之前的分析中，我们报告说，当使用 IVR 比使用 2D 屏幕可视化动作时，动作质量有所提高。在这里，我们展示了问卷分析的结果，以评估可视化技术是否影响用户的认知负荷、动机、技术可用性和体现。关于认知负荷的报告在不同的可视化技术中没有差异。然而，IVR 比 AR 和 2D 屏幕更具激励性和可用性。IVR 和 AR 都比 2D 屏幕达到了更高的体现水平。我们的结果支持了我们之前的发现，即在训练 3D 运动时，IVR HMD 似乎比基于 VR 的治疗中使用的常见 2D 屏幕更合适。对于 AR 而言，目前尚不清楚其相对于 2D 屏幕没有优势是由于可视化技术本身还是由于设备特定的技术限制。
Oculus Rift 中的头部和显示器运动产生的矢量运动和晕屏现象
摘要 摘要 通过头戴式显示器 (HMD) 观看虚拟环境时，经常会出现晕动症。本研究检查了 vection（即虚幻的自我运动）和感知头部运动与实际头部运动之间的不匹配是否会导致这种不良体验。观察者在通过 Oculus Rift HMD 观看立体光流时进行振荡偏航头部旋转。在 3 种对物理头部运动进行视觉补偿的条件下测量了 vection 和晕动症：“补偿”、“未补偿”和“反向补偿”。当 HMD 模拟较近的光圈时，发现 vection 在“补偿”条件下最强，在“反向补偿”条件下最弱。然而，在全视野曝光期间，这 3 种条件下的 vection 相似。晕动症在“反向补偿”条件下最严重，但在其他两种条件下并无不同。我们得出结论，感知头部运动与实际头部运动之间的不匹配会严重导致晕动症。矢量和晕屏之间的关系较弱且显得复杂。
扩展现实 (XR) 远程研究：缺点和机遇调查
扩展现实 (XR) 技术（例如虚拟现实和增强现实）目前广泛应用于人机交互 (HCI)、社会科学和心理学实验。然而，这些实验主要在实验室内进行，有研究人员同时在场。尽管远程方法在非 XR 调查中取得了成功，但没有研究人员同时在场的远程实验并没有蓬勃发展。本文总结了对 46 名 XR 研究人员进行的 30 项调查的结果，以了解远程 XR 实验的局限性和好处。我们的主题分析确定了非 XR 远程研究中常见的问题，例如参与者招募，以及 XR 特定的问题，包括安全性和硬件可变性。我们确定了 XR 技术的潜在积极方面，包括利用 HMD 内置的数据收集功能（例如手部、凝视跟踪）以及实验设置的可移植性和可重复性。我们认为 XR 技术可以被概念化为一种交互式技术和一种适合远程实验的功能强大的数据收集设备。
p300脑 - 计算机接口在虚拟和增强现实中的无人机控制
摘要：自从出现头部安装显示器（HMD）以来，研究人员试图在脑 - 计算机界面（BCI）研究中引入虚拟和增强现实（VR，AR）。但是，缺乏研究均包含AR和VR来比较两个环境中的性能。因此，有必要开发可以在VR和AR中使用的BCI应用程序，以允许在两个环境中比较BCI性能。在这项研究中，我们使用基于p300的BCI开发了基于OpenSource的无人机控制应用程序，该应用可用于VR和AR。二十名健康受试者参加了该应用程序的实验。他们被要求控制两个环境中的无人机，并在实验之前和之后填写问卷。我们发现在线性能（p300组件的分类准确性和振幅/潜伏期）和用户体验（满意度，节目，程序，环境，利益，兴趣，兴趣，沉浸式，沉浸感和自我控制感觉）之间没有显着（P300组件的分类准确性和幅度/潜伏期）的显着差异。这表明p300 BCI范式相对可靠，并且在各种情况下都可以很好地工作。
F-35 联合攻击战斗机：成本与挑战
F-35 旨在取代空军的 A-10 和 F-16、海军的 F/A-18 以及海军陆战队的 F/A- 18 和 AV-8。挑战：迄今为止，F-35 的优势被多个缺点所抵消。人体模型测试 2015 年 7 月和 8 月的测试表明，体重在 136 磅至 165 磅之间的飞行员弹射时死亡概率为 23%，颈部受伤概率为 100%。体重低于此体重的飞行员面临的风险更高，随后被禁止驾驶 F-35。结构 尽管飞机在轮换，但最近的飞行测试确定需要压力释放阀，因为没有它限制了 F-35 的飞行速度和高度。耐久性测试显示机翼结构出现裂缝，可能造成灾难性后果。此外，战斗机在发动机故障前的平均飞行时间低于预期阈值。ALIS 自主物流信息系统 (ALIS) 旨在与飞机协同完成从任务规划到识别故障系统的所有工作，但它在多个方面都遇到了困难；该系统规模过大、出现故障并歪曲信息。目前，它还没有覆盖整个飞机，省略了健康管理等组件的报告。同样，ALIS 也容易受到网络安全漏洞的影响，而洛克希德·马丁公司不愿进行全面测试，这又加剧了这一问题。人们担心，这样的测试可能会破坏 ALIS 以及自主物流作战部队 (ALOU) 的作战能力。F-35 的关键系统可能容易受到网络攻击，再加上软件更新之间反复出现的稳定性滞后，人们担心 F-35 先进网络存在系统性弱点。第三代 第三代头盔是一款创新型头盔，配有挂载显示系统 (HMDS)，旨在改善飞行员和飞行系统之间的集成。第三代头盔在基本飞行练习中出现故障，导致在执行常规训练动作时无法跟踪读数。第二个更轻的版本