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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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来源:切割木材网

芝加哥大学探索使用电子肌肉刺激为VR带来更真实和自然的互动体验映维网作者广州嘉宾

如果参与者在尝试基于电子肌肉刺激的交互式设备时经常听到某些内容,那可能是笑声。即使您以前经历过这项技术,对于控制您身体的机器,您也会感到不自然和奇怪。某个因素会影响用户的代理感,即控制一个人行为的感觉,这可能会干扰技术改善学习和改善虚拟现实现实的潜力。

在探索人机界面的过程中,芝加哥大学的助理教授佩德罗洛佩斯(Pedro Lopes)对使用该设备时测量,控制甚至恢复代理人的感觉非常感兴趣。在最近的两篇论文中,洛佩兹和他的同事们对代理进行了一系列实验。

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电动肌肉刺激是如此不自然,或者我们可以做些什么来使它更像是你的控制。我想我们刚刚开始回答这个问题,但有很多方法可以看待它,因为它是一个哲学问题。 “

关于代理意识的研究始于芝加哥大学博士后研究员Jun Nishida在2018年的简单演示:电动肌肉刺激可以帮助人们抓住另一个人抛出的标记吗?

答案是肯定的,正如预期的那样,大多数参与者将这种行为归因于机器,而不是人的反应。但是,少数与会者不同意这一说法。他们认为称为EMS的刺激措施没有打开,因为他们可以在没有帮助的情况下抓住标记物。

这个异常值激发了一个实验。索尼计算机科学实验室的Lopes,Nishida和Shunichi Kasahara调整了EMS触发用户执行特定任务的时间,例如响应刺激并按下按钮或击球。他们发现,在某个时间窗口内,用户很难区分他们的行为和EMS生成行为。

洛佩斯解释说:“如果我们很早就这样做,参与者会感到非常虚伪,因为你做了一些非常超人的事情:你可以更快地击球,或者你会很快抓住标记。但是如果我们在你之前提供一点刺激是正常的,你甚至可能不会发现它是一种肌肉刺激。你会觉得这是你自己的行为。“

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在实验中,研究人员要求受试者口头回答他们是否认为这是他们自己的行为或EMS设备辅助行为。在最近的一篇论文中,Lopes直接从监视器测量了大脑的电活动,以确定它是否感觉到了代理感。

在虚拟现实环境中,参与者需要触摸虚拟框。当手指触摸虚拟盒时,受试者将接收视觉反馈,或指尖将振动,或增加肌肉刺激。但在实验的一个子集中,系统将提供“错误”反馈,即用户在触摸框之前收到反馈。当这种不匹配发生时,研究人员发现大脑的电活动发生了显着变化:虚拟现实体验变得不太现实。

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洛佩斯指出:“你的大脑是判断你是否在那里的好地方。它可以动态衡量你在这些虚拟世界中的感受。”

Lopes还与伦敦大学学院和柏林自由大学的神经科学家合作,他们希望通过EMS和fMRI搜索区分自发和外源行为的大脑区域。这个问题反映了触摸的选择性:你可能对某些感觉非常敏感(例如当你用手指探索口袋里的硬币时),但你几乎没有注意到其他感受(例如当手臂处于口袋)。

Lopes帮助设计了这样一个系统:fMRI扫描仪的主体需要自发地或在EMS的帮助下弯曲中指,接受触觉刺激,并模拟坚硬的表面。这种设置允许研究人员梳理大脑的运动和感觉系统,并搜索适应这些反应的大脑区域。数据指向后岛状皮质区域。该区域在自发运动期间对触摸反应强烈,但在EMS刺激期间不响应。

洛佩斯说:“这表明实际上有一种与触摸相关的机制正在检查代理人的意识并调整这些输入。”

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