Name: controlled rotation of human observers in a virtual reality environment
Uploaded: 2022-04-21T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Controlled Rotation of Human Observers in a Virtual Reality Environment at JoVE.com

この研究は、オーストラリア研究評議会の助成金DP160104211、DP190103474、およびDP190103103の支援を受けました。

警告: 電気工事は資格のある人が行う必要があります。
1. 機械的なシステムセットアップ手順
<ol><li>メインプーリーをスイベルチェアの上部シャフトに取り付けます。<ol>
<li>上部シャフトを取り外します。 メモ:これには通常、椅子を横に置き、椅子の基部にあるピンを取り外して、上部シャフトが下部シャフトから滑り落ちるのを防ぐことが含まれます...

<ol>
	<li>Campos, J., B&#252;lthoff, H., Murray, M. M., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+integration+during+self-motion+in+virtual+reality.">Multimodal integration during self-motion in virtual reality.</a> The Neural Bases of Multisensory. , (2012).</li><li>Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J., Wohlgenannt, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+review+of+immersive+virtual+reality+applications+for+higher+education:+Design+elements,+lessons+learned,+and+research+agenda.">A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda.</a> Computers &amp; Education. 147, 103778 (2020).</li><li>Madshaven, J. 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Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+of+illusory+target+motion:+Differences+between+gaze+and+head+responses.">Tracking of illusory target motion: Differences between gaze and head responses.</a> Vision Research. 35 (21), 3029-3035 (1995).</li><li>Farrell-Whelan, M., Wenderoth, P., Wiese, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+angular+function+of+a+Duncker-type+induced+motion+illusion.">Studies of the angular function of a Duncker-type induced motion illusion.</a> Perception. 41 (6), 733-746 (2012).</li><li>Warren, P. A., Rushton, S. 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C., Cohen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+Schaire+Internet+Chair+with+a+mobile+device.">Controlling the Schaire Internet Chair with a mobile device.</a> Proceedings CIT: The Fourth International Conference on Computer and Information Technology. , 215-220 (2004).</li><li>Ashiri, M., Lithgow, B., Mansouri, B., Moussavi, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+between+vestibular+responses+to+a+physical+and+virtual+reality+rotating+chair.">Comparison between vestibular responses to a physical and virtual reality rotating chair.</a> Proceedings of the 11th Augmented Human International Conference. , (2020).</li><li>Koenig, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+multiaxis+rotating+chair+for+oculomotor+and+vestibular+function+testing+in+humans.">A new multiaxis rotating chair for oculomotor and vestibular function testing in humans.</a> Neuro-ophthalmology. 16 (3), 157-162 (1996).</li><li>Mowrey, D., Clayson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+sickness,+ginger,+and+psychophysics.">Motion sickness, ginger, and psychophysics.</a> The Lancet. 319 (8273), 655-657 (1982).</li><li>Sanmugananthan, P., Nguyen, N., Murphy, B., Hossieni, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+development+of+a+rotating+chair+to+measure+the+cervico-ocular+reflex.">Design and development of a rotating chair to measure the cervico-ocular reflex.</a> Cureus. 13 (10), 19099 (2021).</li><li>Gugenheimer, J., Wolf, D., Haas, G., Krebs, S., Rukzio, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SwiVRChair:+a+motorized+swivel+chair+to+nudge+users'+orientation+for+360+degree+storytelling+in+virtual+reality.+1996-2000.">SwiVRChair: a motorized swivel chair to nudge users' orientation for 360 degree storytelling in virtual reality. 1996-2000.</a> Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2016).</li><li>. Roto VR Chair Available from: <a target="_blank" href="https://www.rotovr.com/">https://www.rotovr.com/</a> (2021)</li><li>. Yaw Motion Simulator Available from: <a target="_blank" href="https://www.yawvr.com/">https://www.yawvr.com/</a> (2021)</li><li>Warren, P. A., Rushton, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+object+trajectory:+Parsing+retinal+motion+into+self+and+object+movement+components.">Perception of object trajectory: Parsing retinal motion into self and object movement components.</a> Journal of Vision. 7 (11), 1-21 (2007).</li><li>Bonnen, K., Burge, J., Yates, J., Pillow, J., Cormack, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+psychophysics:+Target-tracking+to+measure+visual+sensitivity.">Continuous psychophysics: Target-tracking to measure visual sensitivity.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (3), (2015).</li><li>. SimXperience Available from: <a target="_blank" href="https://www.simxperience.com/">https://www.simxperience.com/</a> (2021)</li><li>Harris, L. R., Jenkin, M., Zikovitz, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+and+non-visual+cues+in+the+perception+of+linear+self-motion.">Visual and non-visual cues in the perception of linear self-motion.</a> Experimental Brain Research. 135, 12-21 (2000).</li><li>. DOF Reality Motion Simulators Available from: <a target="_blank" href="https://www.dofreality.com/">https://www.dofreality.com/</a> (2021)</li><li>. Next Level Racing Available from: <a target="_blank" href="https://nextlevelracing.com/">https://nextlevelracing.com/</a> (2022)</li><li>. Motion Systems Available from: <a target="_blank" href="https://motionsystems.eu/">https://motionsystems.eu/</a> (2022)</li><li>. Redbird Flight Simulations Available from: <a target="_blank" href="https://simulators.redbirdflight.com/">https://simulators.redbirdflight.com/</a> (2022)</li><li>Teufel, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MPI+motion+simulator:+development+and+analysis+of+a+novel+motion+simulator.">MPI motion simulator: development and analysis of a novel motion simulator.</a> Proceedings of the AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit (AIAA 2007). , (2007).</li></ol>

本稿では、観察者や実験者の制御下でオフィスチェアに自動回転を追加する方法と、その動きを仮想体験に統合するための付随的な方法を提示する。重要なステップには、モーターを椅子に機械的に取り付け、モーターの電源と電気制御を設定し、モーターコントローラーを駆動するようにArduinoとコンピューターを構成することが含まれます。機械的な取り付けステップには、いくつかの特...

自然条件下では、多くの手がかりが組み合わさって、自己運動の感覚を生み出します1.このような感覚を生み出すことは、多くのレクリエーション、健康、教育VRアプリケーション2、3、4、5の目標であり、手がかりがどのように組み合わさって自己運動の感覚を与えるかを理解することは、神経科学者の長期的な努力でした6,7,8,9,10,11 .自己運動知覚の手がかりの3つの最も重要なクラスは、視覚的、前庭的、および固有受容性1である。3つとも、現実世界での自然な活動的な動きの間に一致して結合し、堅牢で豊かな自己運動の感覚を提供します。手がかりの各クラスの役割を理解し、手がかりがどのように結合するかを理解するために、研究者は伝統的に実験観察者から1つ以上の手がかりを奪い、および/または手がかりを互いに矛盾させてきた1,12。例えば、固有受容性手がかりの非存在下で回転前庭合図を提供するために、観察者は、電動椅子13、14、15、16によって受動的に回転させることができる。このような受動運動は、自己運動17に非常に説得力のある手がかりを提供することが示されている。VRヘッドセットによって提供される制御された視覚的合図は、椅子の動きと一致したり矛盾したり、まったく存在しない場合があります。固有受容性の手がかりは、観察者に自分の力で椅子を回転させることによって、例えば、椅子を足で押し回すことによって追加することができる。
ここでは、オフィスの回転椅子を、観察者の身体を物理的に回転させるための媒体に変換し、その動きを視覚的(および潜在的に聴覚的)な仮想体験に統合する方法を紹介します。椅子の回転は、観察者、コンピュータプログラム、または実験者などの別の人の制御下に置くことができる。オブザーバー制御の回転は、モーター駆動の回転をオブザーバーのハンドヘルドコントローラの位置の関数にすることによって受動的にすることも、椅子をオフにしてオブザーバーが椅子自体を回転させることによってアクティブにすることもできます。
また、この椅子/ VRシステムのための心理物理学的なアプリケーションも提示されます。このサンプル アプリケーションでは、観測者の制御されたパッシブ回転が、自己運動の手がかりがどのように相互作用して全体的な知覚エクスペリエンスを生成するかを理解する上での有用性を強調しています。具体的な目標は、長い間研究されてきた錯視誘発運動についての洞察を得ることでした18,19。誘導運動では、静止または移動するターゲットは、移動する背景から知覚的に「反発」されます。例えば、赤色のターゲットドットが、右に移動する青色のドットのフィールドに対して垂直に上方に移動する場合、ターゲットドットは、予想通り上方に移動するように見えるが、移動する背景20、21の方向から離れて、左にも移動するように見える。その目的は、反発が背景運動を自己運動22、23によって引き起こされたと解釈した結果であるかどうかを検定することであった。
この場合、背景の視覚運動と一致する物理的な回転を追加すると、背景の動きが静止した環境を介した自己回転によるものであるというより強い感覚が得られるはずです。これは、次に、静止世界23に対する標的運動を得るために、目標運動から背景運動を減算するより大きな傾向につながるはずである。この減算傾向の増加は、より大きな知覚された標的反発をもたらすであろう。これをテストするために、背景モーションと一致するか、または矛盾する物理的な自己回転が追加されました。ここで提示されたシステムは、この仮説を検証するために、物理的運動および対応する視覚運動の正確な制御を可能にした。この例では、椅子の動きは、VRシステムのハンドヘルドコントローラを使用して観察者を直接制御していました。
文献24,25,26,27,28,29には、さまざまなVRアプリケーション用の電動回転椅子の多くの例がありますが、著者らは、そのような椅子を作り、インタラクティブなVR体験に統合するための簡潔な一連の指示を知らない。SwiVRChair29は、構造的にはここに示すものと似ていますが、異なる目的を念頭に置いて設計されており、VR環境での没入感を向上させるためにコンピュータプログラムによって駆動されるように設計されており、椅子の動きは地面に足を置くことによってユーザーがオーバーライドすることができます。市販の椅子30,31の費用を考えると、1つの「社内」を作ることは、一部の研究者にとってより実行可能な選択肢かもしれません。このような状況にある人にとっては、以下のプロトコルが役に立つはずです。
システム概要 このプロトコルは、オフィスチェアを電気駆動の回転チェアに変換し、チェアの動きをVR体験に統合するための指示で構成されています。システム全体が完成すると、機械、電気、ソフトウェア、VR サブシステムの 4 つの部分で構成されます。システム全体の写真を 図1に示します。示されたシステムは、実験例で使用したシステムであった。
機械サブシステムの仕事は、モーターを介して回転椅子の上部シャフトを物理的に回転させることです。これは、オフィスチェアの上部回転軸に固定されたプーリーと、シャフトの下部固定部分に取り付けられた調整可能な取り付けフレームの2つのものが取り付けられたオフィスチェアで構成されています。マウントには電動ステッピングモーターが取り付けられており、そのシャフトにはプーリーが取り付けられており、オフィスチェアの上部シャフトのプーリーと並んでいます。ベルトはモータープーリーを椅子プーリーに結合し、モーターが椅子を回転させることを可能にします。
電気サブシステムはモーターに電力を供給し、モーターの電子制御を可能にします。これは、モータドライバ、モータ用の電源、ドライバとコンピュータとを接続するためのArduinoボード、およびArduino用の電源(オプション)で構成されています。Arduinoボードは、プログラマブルマイクロプロセッサ、コントローラ、入出力ピン、および(一部のモデルでは)USBポート(ここで必須)を含む、電子製品の愛好家やプロメーカーの間で人気のある小型ボードです。すべての電気部品は、カスタム修正された電気的に絶縁されたボックスに収容されています。モータに電力を供給するトランスと(オプションの)Arduino電源には主電源が必要であり、モータは高い動作電圧を必要とするため、低電圧の電子作業(以下のプロトコルステップ2.5〜2.10)を除くすべての作業は、資格のある個人が実行する必要があります。
ソフトウェアサブシステムは、ArduinoをプログラミングするためのArduinoソフトウェア、VR環境を作成するためのUnityソフトウェア、VRシステムを駆動するためのSteamソフトウェア、およびUnityがArduinoボードと通信できるようにするUnityプラグインであるArdityで構成されています。このソフトウェアは、実験例のためにMicrosoft Windows 10 Enterpriseを実行しているGygabyte Sabre 15WV8ラップトップにインストールされました(図1)。
VRシステムは、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、ハンドヘルドコントローラ、および空間におけるHMDとコントローラの位置と向きを決定するための基地局で構成されています。このプロジェクトで使用したVRシステムはHTC Vive Proでした(図1)。
以下に説明するのは、これらのコンポーネントを組み合わせて、ハンドヘルドコントローラを介して観察者によって制御される椅子の動き、またはコンピュータマウスまたはポテンショメータを介してホスト/実験者によって制御される椅子の動きと、物理的な回転(実験またはその他の方法)を組み込んだ仮想体験を達成するための手順である。プロトコルの最後の部分は、VR体験を開始するために必要な手順で構成されています。試行とデータ収集を可能にするために Unity をコーディングする方法は、この原稿の範囲外であることに注意してください。一部のステップ、特に機械サブシステムの場合、特定のワークショップ機器と一定レベルのスキルが必要です。原則として、提示された方法は、それらのリソースの利用可能性に合わせて調整することができる。より技術的なステップのいくつかについて、代替案が提供されています。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>48 V DC power supply (motor)</td>
			<td>Meanwell</td>
			<td>RSP-320-48</td>
			<td>https://www.meanwellaustralia.com.au/products/rsp-320</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 V DC power supply (arduino)</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>MP3295</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/15w-5v-3a-enclosed-power-supply/p/MP3295?pos=5&#38;queryId=dda344422ab16c6 
			7f558551ac0acbd40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ardity plugin for Unity</td>
			<td>Open Source</td>
			<td></td>
			<td>https://ardity.dwilches.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino MEGA 2560</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>XC4420</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/duinotech-mega-2560-r3-board-for-arduino/p/XC4420?pos=2&#38;queryId=901771805f4bf6e0 
			ec31d41601d14dc3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino software</td>
			<td>Arduino</td>
			<td></td>
			<td>https://www.arduino.cc/en/software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Belt</td>
			<td>Motion Dynamics</td>
			<td>RFTB10010</td>
			<td>Choose a size that suits the application. We used 60 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/polyurethane-timing-belts-16mm-t-10/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bracket bolts (holding motor)</td>
			<td>The Fastner Factory</td>
			<td>161260</td>
			<td>x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-35mm-100pc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bracket bolts (not holding motor)</td>
			<td>The Fastner Factory</td>
			<td>161258</td>
			<td>x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-25mm-100pc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp Angle Iron</td>
			<td>Austral Wright Metals</td>
			<td>50004813</td>
			<td>x 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp bolts</td>
			<td>The Fastner Factory</td>
			<td>161265</td>
			<td>x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-70mm-100pc&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp leaves (stainless flat bar)</td>
			<td>Austral Wright Metals</td>
			<td>50004687</td>
			<td>x 8. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover (acrylic)</td>
			<td>Bunnings Warehouse</td>
			<td>1010489</td>
			<td>https://www.bunnings.com.au/suntuf-900-x-600-x-5mm-grey-acrylic-sheet_p1010489</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover bolts/nuts</td>
			<td>Bunnings Warehouse</td>
			<td>247292</td>
			<td>x 4. https://www.bunnings.com.au/pinnacle-m3-x-16mm-stainless-steel-hex-head-bolts-and-nuts-12-pack_p0247292</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover brackets</td>
			<td>Bunnings Warehouse</td>
			<td>44061</td>
			<td>x 4. https://www.bunnings.com.au/zenith-20mm-zinc-plated-angle-bracket-16-pack_p0044061</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emergency shut-off switch</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>SP0786</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/latching-emergency-stop-switch/p/SP0786?pos=1&#38;queryId=5abe9876cf78dc3d 
			d26b9067fbc36f74</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybrid stepper motor and driver</td>
			<td>Vevor</td>
			<td>?</td>
			<td>Closed Loop Stepper Motor Nema 34 12NM Servo Motor Hybrid Driver https://vevor.com.au/products/1712oz-in-nema34-closed-loop-stepper-motor-12nm-hybrid-servo-driver-hsc86-kit?variant=33058303311975</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IEC mains power connector</td>
			<td>RS components</td>
			<td>811-7213</td>
			<td>https://au.rs-online.com/web/p/iec-connectors/8117213</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instrument case (housing)</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>HB6381</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/abs-instrument-case-with-purge-valve-mpv2/p/HB6381</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>ZD0205</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/green-10mm-led-100mcd-round-diffused/p/ZD0205?pos=11&#38;queryId=e596cbd3d71e86 
			37ab9340cee51175e7&#38;sort= 
			relevance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Main pulley (chair)</td>
			<td>Motion Dynamics</td>
			<td>ALTP10020</td>
			<td>Choose a size that suits the application. More teeth = slower rotation. We used 36 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motor attachment bars (Stainless flat bar)</td>
			<td>Austral Wright Metals</td>
			<td>50004687</td>
			<td>x 4. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting brackets (stainless flat bar)</td>
			<td>Austral Wright Metals</td>
			<td>50004687</td>
			<td>x 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuts</td>
			<td>The Fastner Factory</td>
			<td>161989</td>
			<td>x 12. https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-nylon-insert-lock-nut-m6-100pc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>On/off switch</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>SK0982</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/dpdt-illuminated-rocker-large-red/p/SK0982?pos=4&#38;queryId=88e0c5abfa682b74 
			fa631c6d513abc73&#38;sort=relevance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiometer</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>RP8610</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/10k-ohm-logarithmic-a-single-gang-9mm-potentiometer/p/RP8610?pos=4&#38;queryId=0d1510281ba100d 
			174b8e3d7f806a020</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulley screws</td>
			<td>The Fastner Factory</td>
			<td>155856</td>
			<td>x 5. https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-socket-head-cap-screw-m4-x-25mm-100pc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>resistor 150 Ohm</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>RR2554</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/150-ohm-1-watt-carbon-film-resistors-pack-of-2/p/RR2554?pos=19&#38;queryId=48c6317c73fd361 
			a42c835398d282c4a&#38;sort= 
			relevance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small pulley (motor)</td>
			<td>Motion Dynamics</td>
			<td>ALTP10020</td>
			<td>Choose a size that suits the application. More teeth = faster rotation. We used 24 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small toggle switch</td>
			<td>Jaycar</td>
			<td>ST0555</td>
			<td>https://www.jaycar.com.au/sealed-mini-toggle-switch/p/ST0555?pos=14&#38;queryId=066b989a151d83 
			31885c6cec92fba517&#38;sort= 
			relevance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steam software</td>
			<td>Valve Corporation</td>
			<td></td>
			<td>https://store.steampowered.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SteamVR plugin for Steam</td>
			<td>Valve Corporation</td>
			<td></td>
			<td>https://store.steampowered.com/app/250820/SteamVR/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unity software</td>
			<td>Unity Technologies</td>
			<td></td>
			<td>https://unity3d.com/get-unity/download</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VR system</td>
			<td>Scorptec</td>
			<td>99HANW007-00</td>
			<td>HTC Vive Pro with controllers and base stations. https://www.scorptec.com.au/product/gaming-peripherals/vr/72064-99hanw007-00?gclid=Cj0KCQiA5OuNBhCRARIsA 
			CgaiqX8NjXZ9F6ilIpVmYEhhanm 
			GA67xLzllk5EmjuG0gnhu4xmiE 
			_RwSgaAhn8EALw_wcB</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

controlled rotation of human observers in a virtual reality environment

バーチャルリアリティ(VR)システムの低コストと可用性は、より自然主義的、多感覚的、没入型条件下での知覚と行動に関する研究の最近の加速を支えてきました。VRシステムの使用から特に恩恵を受けた研究分野の1つは、多感覚の統合、例えば、視覚と前庭の手がかりを統合して自己運動の感覚を生じさせることです。このため、仮想環境における観測者の制御された物理的回転のためのアクセス可能な方法は、有用な革新を表す。本稿では、オフィスの回転椅子の回転を自動化する方法と、その動きをVR体験に統合する方法を提示する。実験例を用いて、このようにして生成された物理的運動が、期待と一致する方法で観察者の視覚経験と統合されることが実証される。動きが視覚刺激と一致する場合は高積分、運動が不整合な場合は低積分。

この実験例の目的は、物理的な回転 (シーン内の視覚的背景の動きと一致するか一致しないか) の追加が、そのシーン内の移動するターゲットの知覚方向に影響を与えるかどうかを判断することでした。合同運動と不整合な物理的運動との間の差は、背景運動が、参加者の視覚系が背景運動の原因を自己運動にどれだけ容易に割り当てるかに従って、知覚された標的方向に影響を与えるという...

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Controlled Rotation of Human Observers in a Virtual Reality Environment

人間の観察者の制御された物理的回転は、特定の実験的、娯楽的、および教育的用途にとって望ましい。本稿では、オフィスの回転椅子をバーチャルリアリティ環境における物理的な回転を制御するための媒体に変換する方法を概説する。

バーチャルリアリティ環境における人間の観察者の制御された回転

The low cost and availability of Virtual Reality (VR) systems have supported a recent acceleration of research into perception and behavior under more ...

あなたが世界中を移動するとき、あなたはあなたとあなたの周りの物体がどのように動いているかについての視覚的および前庭的な信号を得ます。この設定により、これらの信号を個別に操作できます。これは、没入型オーディオビジュアル環境で、オフィスチェアのようにすぐに入手できる部品を使用して、人の動きを制御するための手頃な価格の方法です。この椅子システム全体に対する私のアドバイスは、何かを適切にまとめる前に、電子機器とモーターをあなたが望むように動作させることです。まず、USBケーブルを使用してArduinoボードをコンピュータに接続します。ツールのドロップダウンメニューで、Arduinoボードが接続されているポートを選択します。次に、適切なボードを選択し、その後にプロセッサを選択します。実際のボードとプロセッサと一致していることを確認します。ここでは、提供されているサンプルArduinoコードを貼り付けることができます。Arduinoコードを確認して保存します。次に、アップロードボタンを使用してArduinoボードにアップロードします。電源サブシステムを接続して電源を入れます。次に、小さなLEDインジケータライトが点灯する位置に小さなトグルスイッチをフリックし、ポテンショメータダイヤルを回して椅子の速度と方向を制御していることを確認します。椅子の速度と方向は、ポテンショメータの位置によって変化する必要があります。次に、新規または既存の Unity プロジェクトを開きます。SteamVR プラグインをインポートするには、まず、Unity アカウントにサインインしていることを確認します。次に、ウィンドウとアセットストアをクリックして、Webブラウザでアセットストアを開きます。SteamVR を検索します。SteamVRプラグインを選択し、クリックしてアセットに追加します。Unity に戻り、ウィンドウタブの下にあるパッケージマネージャーを選択します。自分のアセットを選択します。次に、SteamVRの下にあるインポートをクリックし、プロンプトに従ってインポートを完了します。[すべて受け入れる]をクリックして構成を変更し、画面の指示に従います。インスペクター画面のプロジェクトウィンドウで SteamVR という新しいアセットを探します。SteamVR アセットフォルダを展開し、その後にプレハブを展開します。カメラ リグ アセットを階層ウィンドウにドラッグして、ゲームで VR ヘッドセットとコントローラーを使用できるようにします。デフォルトのメインカメラを階層またはシーンから削除します (SteamVR カメラと干渉するため)。次に、SteamVRで使用されているのと同じプロセスを使用してArdityプラグインを検索します。次に、実験に必要なオブジェクトを作成します。これを行うには、ゲームオブジェクトをクリックし、3Dオブジェクトを選択します。たとえば、カメラ ビューの背景に配置されている背景と呼ばれる平面を次に示します。背景は、ヘッドマウントディスプレイに対して相対的な位置にロックすることができます。シーンに機能を追加するには、インスペクタウィンドウのコンポーネントの追加ボタンをクリックし、新しいスクリプトを選択します。スクリプトを呼び出し、試用版をセットアップします。ここでの既定のコードは、提供されているセットアップ試用版ファイルのコードに置き換える必要があります。これは、椅子を正しく動かすために必要な最小限のコードです。Unity に戻ります。新しいセットアップ試用版スクリプトがバックグラウンド オブジェクトにアタッチされました。プロジェクトウィンドウのアセットフォルダの下で、Ardityフォルダを開き、その後にスクリプトフォルダを開きます。シリアルコントローラスクリプトを階層ウィンドウのバックグラウンドゲームオブジェクトにドラッグします。インスペクタウィンドウのコンポーネントのリストを下にスクロールして、シリアルコントローラスクリプトを見つけます。ポート名とボード・レートがArduinoプログラムのポート名とボード・レートと一致していることを確認します。背景オブジェクトを階層ウィンドウから、インスペクタウィンドウのメッセージリスナーの横にある入力ボックスにドラッグします。インスペクタウィンドウの下部にある[コンポーネントの追加]をクリックし、新しいスクリプトを選択します。名前、新しいスクリプトチェアコントローラ。提供された椅子コントローラスクリプトは、このファイルに貼り付けることができます。少なくとも、ユーザーのアクションを 0 から 1, 023 までの数値に変換する関数が必要です。次に、シリアルコントローラドット送信シリアルメッセージ機能を使用してArduinoに番号を送信し、スクリプトを保存します。Unity に戻り、ヘッドマウントされた表示オブジェクトを階層ウィンドウからヘッドの横にある入力ボックスにドラッグします。次に、右側のコントローラー オブジェクトを手の横の入力ボックスにドラッグします。インスペクタウィンドウを下にスクロールして、セットアップトライアルスクリプトのパブリック変数を見つけます。サンプルコード入力タイプによると、3つはVRコントローラ用、4つはマウスコントロール用です。ここでは、VRコントローラが選択されています。SteamVR アプリをオフにすると、Unity で初めて再生ボタンを押すと、SteamVR アクションに関連するエラーメッセージが表示されます。プロンプトに従って SteamVR アクションを設定します。設定ウィンドウを閉じて、SteamVR からのその他のプロンプトを処理します。最後に、再生ボタンを押してVR体験を開始します。これらの設定により、ユーザーはVRコントローラを使用して椅子を回転させることができます。ここでは、観察者のアクションと、実験中の椅子とシーンの変化の概略図を示します。合同条件では、観察者がコントローラーを左に動かすと、椅子も左に移動し、視覚的背景は、あたかも人が回転している静止したシーンであるかのように反対方向に移動します。不整合な状態では、椅子は反対方向に移動し、椅子の動きは視覚的な背景の動きと不整合になります。ここに示されているのは、視覚ディスプレイの刺激領域のスクリーンショットです。小さなパターン化されたパッチはずっとその場にとどまりましたが、その中のパターンは、各パッチが大きな動くオブジェクトへの窓であるかのように移動しました。リング上に横たわっているパッチがターゲットを構成し、他のパッチが背景を構成しました。このビデオ例では、ターゲットが垂直方向に上に移動し、背景が右に移動しています。移動する背景は、ターゲット内で左方向の動きの錯覚を作り出し、ターゲットが上方、左方向に移動しているように見えます。この幻想的な左向きの動きは、誘導運動と呼ばれます。ターゲットリングの視角の半径は5度で、背景領域は20度ずつ微妙に変化しました。合同運動条件および不整合運動条件下での誘導運動効果の強さは、パラメータβの値で表される。代表画像は、合同条件および不整合条件における各観察者の平均ベータ値を示す。予想通り、観測者が背景の動きが静止した世界を通る彼ら自身の動きによって引き起こされたと仮定した場合、合同条件の平均ベータ値は1に近い。1人の観測者を除いて、すべての観測者のベータ値は、不整合な椅子運動条件で減少した。このデータは、視覚的背景の動きを観察者の物理的な動きによって引き起こされたものとして見る可能性が低いことを示しています。あなたはあなたの椅子プーリーとあなたのモータープーリーが本当にうまく整列していることを確認したいです、そしてベルトの張力は良いです。ベルトに少しの屈曲がありますが、それほど多くはありません。ヘッドセットを使用して視覚的および聴覚的な合図を制御でき、モーター制御または足駆動の身体運動を別々に行うことができます。遊ぶことはたくさんあります。

Research

JoVE Journal

Behavior

Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment

仮想現実環境をナビゲートマウスにおける二光子カルシウムイメージング

In recent years, two-photon imaging has become an invaluable tool in neuroscience, as it allows for chronic measurement of the activity of genetically ...

行動学

Development of a Virtual Reality Assessment of Everyday Living Skills

日常生活スキルのバーチャルリアリティ評価の開発

Cognitive impairments affect the majority of patients with schizophrenia and these impairments predict poor long term psychosocial outcomes.&#160; ...

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

豊かな環境の住宅マウス用のプロトコル

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

経頭蓋磁気刺激、電、モーションキャプチャ、およびバーチャルリアリティを用いたヒトモータ制御研究のための多機能のセットアップ

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Evaluation of a Smartphone-based Human Activity Recognition System in a Daily Living Environment

日常生活環境におけるスマートフォンベースの人間活動の認識システムの評価

An evaluation method that includes continuous activities in a daily-living environment was developed for Wearable Mobility Monitoring Systems (WMMS) that ...

Using Virtual Reality to Transfer Motor Skill Knowledge from One Hand to Another

仮想現実を使用して 1 つの手から別の運動技能知識を転送するには

As far as acquiring motor skills is concerned, training by voluntary physical movement is superior to all other forms of training (e.g. training by ...

Mobile Game-based Virtual Reality Program for Upper Extremity Stroke Rehabilitation

上肢リハビリテーションのためのモバイル ゲーム ベースの仮想現実プログラム

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. ...

Measuring the Kinematics of Daily Living Movements with Motion Capture Systems in Virtual Reality

バーチャル ・ リアリティーのモーション キャプチャ システムで日常の生活動作の運動を測定

The inability to complete instrumental activities of daily living (IADL) is a precursor to various neuropsychological diseases. Questionnaire-based ...

A Networked Desktop Virtual Reality Setup for Decision Science and Navigation Experiments with Multiple Participants

意思決定科学の複数の参加者とナビゲーション実験ネットワーク デスクトップ仮想現実のセットアップ

Investigating the interactions among multiple participants is a challenge for researchers from various disciplines, including the decision sciences and ...