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)可能说被试在尝试一款基于电子肌肉刺激的交互式设备一定会老是听到哪些地方,那可能是笑声。即便先前可能体验过这项技术,对于一款用于控制此人 身体的机器,你一定会感觉不自然和奇怪。你这俩 生活因素影响了用户的代理感,亦即控制一此人 的行为的感觉,而这可能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对在使用你这俩 设备时算是有有助于测量,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:“亲们首先提出了不可不可否 两个问题报告 :电肌肉刺激是一定会也不不可不可否 不自然,可能亲们能做些哪些地方来令它更像是来自于你此人 的控制。我认为亲们也不后要结束英文了了回答你这俩 问题报告 ,但有所以土方式还需要看待它,可能这是两个哲学问题报告 。”

关于代理感的研究结束英文了了芝加哥大学博士后研究员Jun Nishida在2018年的一次简单演示:电肌肉刺激还需要帮助亲们接住不可不可否 人丢出的记号笔吗?

答案是肯定的,或者如预期一样,大多数被试将你这俩 行为归因于机器,而非此人 的反应。但一小次责被试不同意你这俩 说法,亲们认为你这俩 名为EMS的刺激土方式不可不可否 开启,可能亲们我不多 帮助就能抓住记号笔。

你这俩 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,累似 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,用户将没能区分此人 行为和EMS生成行为。

Lopes解释说:“可能亲们非常早期就不可不可否 做,被试就会其实非常虚假,可能你做了所以完整超人的事情:你有有助于变快地击球,可能你变快就抓住记号笔。但可能亲们在比你正常时前所以点提供刺激,你甚至可能我不多 发现这是肌肉刺激。我应该 其实是此人 此人 的行为。”

在实验中,研究人员要求被试口头回答亲们是回应为这是此人 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算是感到你这俩 生活代理感。

在虚拟现实环境中,被试需要触碰两个虚拟盒子。当手指接触虚拟盒子时,被试将接受视觉反馈,可能指尖将冒出振动,可能外加肌肉刺激。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。当你这俩 不匹配指在时,研究人员发现被试的大脑电活动冒出了显著变化:你这俩 生活虚拟现实体验变得我不多 可不可否 逼真的神经信号。

Lopes指出:“你的大脑有有助于很好地判断此人 算是临在于那里。它还需要动态衡量你在哪些地方地方虚拟世界中的感受。”

Lopes一起与伦敦大学数学院和柏林自由大学的神经科学家进行合作土方式土方式,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。你这俩 问题报告 反映了触觉的选则性:你对所以感觉可能非常敏感(比如用手指摸索口袋中的硬币时),而对所以感觉则几乎察觉不可不可否(如手臂进出口袋时)。

Lopes帮助设计了不可不可否 两个系统:fMRI扫描仪的被试需要自发或在EMS帮助下弯曲中指,接受触觉刺激,模拟触摸硬表表皮层。你这俩 设置允许研究人员梳理大脑的运动和感觉系统,并搜索调整哪些地方地方反应的大脑区域。数据指向了两个后岛叶皮质的区域。在自生运动期间对,你这俩 区域对触摸作出强烈反应,但在EMS刺激期间则不然。

Lopes说道:“这表明实际上你这俩 生活生活与触摸相关的机制正在检查代理感并调节哪些地方地方输入。”

对你这俩 大脑区域及其电活动的研究还需要指导工程师设计下一代的EMS设备。监控用户的大脑活动还需要帮助开发者选则用户对虚拟现实体验真实性的感知,不可不可否 亲们就能相应地调整软件。更广泛地说,保持用户的代理感还需要提高针对身体动作的训练,累似 改善网球击打或乐器演奏。