摘要。沉浸式虚拟现实 (iVR) 采用头戴式显示器或类似洞穴的环境来创建感官丰富的虚拟体验,模拟用户在数字空间中的物理存在。该技术在神经科学研究和治疗中具有巨大的前景。特别是,虚拟现实 (VR) 技术促进了各种任务和场景的开发,这些任务和场景与现实生活情况密切相关,以在受控和安全的环境中刺激大脑。当传统刺激方法有限或不可行时,它还提供了一种经济有效的解决方案,为用户提供类似的交互感。虽然由于信号干扰或仪器问题,将 iVR 与传统脑成像技术相结合可能很困难,但最近的研究提出了将功能性近红外光谱 (fNIRS) 与 iVR 结合使用,以实现多功能脑刺激范式和灵活检查脑反应。我们对采用 iVR-fNIRS 设置的当前研究进行了全面回顾,涵盖设备类型、刺激方法、数据分析方法和主要科学发现。文献表明,iVR-fNIRS 在完全沉浸式 VR (iVR) 环境中探索各种认知、行为和运动功能方面具有巨大潜力。此类研究应为自适应 iVR 程序奠定基础,用于培训(例如,在新环境中)和临床治疗(例如,疼痛、运动和感觉障碍以及其他精神疾病)。
远程操作被认为是一种克服自动驾驶高度不确定性的方法,即在自动驾驶汽车无法自行行驶时让远程人类驾驶员接管汽车的控制权。然而,远程驾驶受到情境意识限制和网络延迟的影响,这会增加发生事故的风险。不过,在大多数情况下,自动化系统仍将正常运行,这为共享控制提供了可能性,即人机协作完成手头的任务。本论文开发了一种这样的方法,其中操作员通过在虚拟环境中操纵虚拟车辆来展示他们的意图。真实车辆观察虚拟车辆并自主模仿它。为此,车辆使用遗传算法找到与虚拟车辆相似的路径,同时避开潜在的障碍物。纵向控制采用受自适应巡航控制 (ACC) 启发的方法执行,横向控制采用模型预测控制器 (MPC) 实现。该方法通过模拟中的用户试用进行评估,与直接控制方法相比,在存在较大延迟的情况下,其性能更好。在延迟可忽略不计的情况下,其性能与直接控制相当或略差,但测试参与者在使用新方法时仍报告了更高的信心,并且总体上更喜欢使用新方法。
摘要 - 在虚拟/增强/混合现实(VR/AR/MR)中,使用手持式触觉设备渲染软虚拟对象,这是由于手工的解剖学限制以及设计的未接地性质,这会影响执行器和传感器的选择,从而限制了由该设备显示的强制性和范围的选择。我们开发了一种电缆驱动的触觉设备,用于渲染涉及抓紧和挤压3D虚拟物体(软)物体(软)对象的净力,仅在索引纤维和拇指之间。使用建议的设备,我们研究了虚拟环境中软对象的感知。我们表明,可以通过控制视觉和触觉提示之间的关系来大大扩展对象刚度的范围,可以有效地传达给虚拟环境(VES)中的用户。我们提出,一个称为明显的刚度不同的单个变量可以预测操纵冲突下人类僵硬感知的模式,该变量可用于使VES中的一系列柔软物体用于比单独的触觉设备所能实现的范围更大的柔软物体。
摘要。在本研究中,我们解决了使官方情报代理在虚拟环境中执行复杂语言指令的问题。在我们的框架中,我们假设这些指令涉及复杂的语言结构和必须成功导航以实现所需结果的多个依赖性任务。为了有效地管理这些复杂性,我们提出了一个分层框架,将大型语言模型的深层语言理解与适应性的动作结合 - 强化学习剂的执行能力:语言模块(基于LLM)将语言指令转化为高级行动计划,并由预先培养的启用方法进行了指示。 Iglu,指示代理人建造结构,在手工艺品中,代理人根据语言命令在周围环境中执行任务并与周围环境中的对象进行交互。
自虚拟现实诞生之初,在比参与者操作的物理空间更大的虚拟环境中移动一直是一项挑战。已经提出了许多不同的方法,例如基于操纵杆的导航、原地行走(参与者进行行走动作但在物理空间中静止不动)以及重定向行走(环境被秘密改变,给人一种在虚拟空间中走长直线但在物理空间中可能走圆圈的错觉)。每种方法都有其局限性,从模拟器晕动症到仍然需要比可用空间更多的物理空间。受 COVID-19 封锁的刺激,我们开发了一种新的运动方法,我们称之为交互式重定向行走。在这里,参与者真的在走路,但当到达边界时,会旋转虚拟世界,以便继续行走始终在物理边界内。我们进行了一项探索性研究,使用问卷以及基于参与者撰写的评论的定性反应(经过情绪分析),将这种方法与原地行走在存在感方面进行了比较。令人惊讶的是,我们发现较小的物理边界有利于交互式重定向行走,但对于长度超过大约 7 个成人步长的边界,原地行走方法是更可取的。
这篇本科论文由 eGrove 的荣誉学院 (Sally McDonnell Barksdale 荣誉学院) 免费提供给您,供您免费访问。它已被 eGrove 的授权管理员接受并纳入荣誉论文。有关更多信息,请联系 egrove@olemiss.edu。
摘要 在枪击事件或紧急情况下,安保人员对情况做出适当反应的能力取决于预先存在的知识和技能,但也取决于他们的心理状态和对类似场景的熟悉程度。在紧急情况下做出决定时,人类行为变得不可预测。在紧急情况下确定这些人类行为特征的成本和风险非常高。本文介绍了一种沉浸式协作虚拟现实 (VR) 环境,用于使用 Oculus Rift 头戴式显示器执行虚拟建筑疏散演习和枪击训练场景。协作沉浸式环境在 Unity 3D 中实现,基于运行、隐藏和战斗模式进行应急响应。沉浸式协作 VR 环境还为校园安全提供了一种独特的紧急情况训练方法。参与者可以进入云端设置的协作 VR 环境并参与枪击响应训练环境,这比大规模的真实演习具有相当大的成本优势。用户研究中的存在问卷用于评估我们的沉浸式培训模块的有效性。结果表明,大多数用户都同意,在建筑疏散环境中使用沉浸式应急响应训练模块时,他们的存在感得到了增强。
涉及大脑视觉区域的电刺激会产生被称为光幻视的人造光感知。这些视觉感知在先前涉及皮层内微模拟 (ICMS) 的研究中得到了广泛的研究,并成为开发盲人视觉假体的基础。尽管已经取得了进展,但在实施功能性 ICMS 进行视觉康复方面仍然存在许多挑战。对主枕叶进行经颅磁刺激 (TMS) 提供了一种非侵入性产生光幻视的替代方法。盲人面临的一个主要挑战是导航。在科学界,评估视觉假体辅助导航能力的方法一直被忽视。在本研究中,我们调查了唤起侧向光幻视以在计算机模拟的虚拟环境中导航的有效性。更重要的是,我们展示了虚拟环境和视觉假体的开发如何相互关联,使患者和研究人员都受益。使用两个 TMS 设备,将一对 40 毫米的 8 字形线圈放置在每个枕半球上,从而产生单侧光幻视感知。参与者的任务是使用外围设备根据存在光幻视的视觉半场进行一系列左转和右转。如果参与者能够准确地感知所有十个光幻视,则模拟目标能够前进并完全退出虚拟环境。我们的研究结果表明,参与者可以解释单侧光幻视,同时强调基于计算机的虚拟环境的集成以评估视觉假体在导航过程中的能力。
大量研究强调了团队认知的认知过程及其与团队绩效的关系的重要性。然而,很少有研究关注将如此重要的团队合作过程应用于快节奏虚拟环境中的计算机中介协作。在本文中,我们使用电子竞技作为研究平台来解决这一限制,因为它具有快节奏的特性,并且严重依赖团队合作。我们报告了 20 名玩家对电子竞技中团队认知的描述的经验和看法。我们发现,电子竞技玩家依靠他们的游戏经验和对角色相互依赖性的理解来发展与陌生人的团队认知。我们还发现,经验丰富的团队利用对队友技能和个性的相互理解来预测反应并限制做出快速团队决策所需的口头交流。我们通过扩展对计算机中介协作的认知理解以及推进对团队认知及其如何在快节奏虚拟环境中发生的研究,为 CSCW 做出了贡献。
虚拟现实 (VR) 应用于各种领域,高用户体验至关重要。因此,VR 中的临场感及其与用户体验的关系是关键方面,但尚待了解。本研究旨在量化年龄和性别对这种联系的影响,涉及 57 名 VR 参与者,并使用手机进行寻宝游戏作为实验任务,以回答测量临场感 (ITC-SOPI)、用户体验 (UEQ) 和可用性 (SUS) 的问卷。研究发现,年龄较大的参与者的临场感更高,但没有性别差异,也没有年龄和性别的相互作用。这些发现与先前存在的有限研究相矛盾,该研究表明男性的临场感更高,而临场感随着年龄的增长而下降。本研究与文献的四个区别方面被讨论,作为解释和未来研究该主题的起点。结果进一步显示,年龄较大的参与者对用户体验的评价更高,对可用性的评价较低。