Среди распространенных подходов к организации перемещения в виртуальной реальности можно выделить использование специализированных контроллеров, беговых дорожек и всенаправленных платформ. В рамках данного исследования рассматривается влияние виртуальной реальности на процесс перемещения человека на различных видах платформ. Для отслеживания специфики данного процесса используются два вида оборудования: датчики виртуальной реальности (трекеры), отслеживающие траекторию перемещения, датчик мышечной активности, закрепленный на ноге пользователя. Разработан и формализован алгоритм сбора, обработки и анализа информации о процессе движения с использованием выбранного оборудования. Проведены экспериментальные исследования по влиянию виртуальной реальности на процесс перемещения человека в двух средах: в обычных условиях и на беговой дорожке. Разработанный алгоритм успешно апробирован в рамках экспериментальных исследований, что позволило оценить эффект влияния виртуальной реальности на траекторию движения и мышечную активность...
Среди распространенных подходов к организации перемещения в виртуальной реальности можно выделить использование специализированных контроллеров, беговых дорожек и всенаправленных платформ. В рамках данного исследования рассматривается влияние виртуальной реальности на процесс перемещения человека на различных видах платформ. Для отслеживания специфики данного процесса используются два вида оборудования: датчики виртуальной реальности (трекеры), отслеживающие траекторию перемещения, датчик мышечной активности, закрепленный на ноге пользователя. Разработан и формализован алгоритм сбора, обработки и анализа информации о процессе движения с использованием выбранного оборудования. Проведены экспериментальные исследования по влиянию виртуальной реальности на процесс перемещения человека в двух средах: в обычных условиях и на беговой дорожке. Разработанный алгоритм успешно апробирован в рамках экспериментальных исследований, что позволило оценить эффект влияния виртуальной реальности на траекторию движения и мышечную активность. Собранные данные (траектории и скорость трекеров, мышечная активность) обработаны статистическими методами (тест Шапиро - Уилка и U-тест Манна - Уитни), что позволило оценить нормальность распределения данных и осуществить попарное сравнение выборок, полученных при движении как в шлеме виртуальной реальности, так и без него. В результате не обнаружено статистически значимой разницы между траекториями движения ног. Выявлено различие в мышечной активности человека и скорости перемещения в процессе использования виртуальной реальности. Таким образом, гипотеза частично подтверждается. В результате исследования было подтверждено, что существует определенная разница в характере перемещения человека при использовании технологий виртуальной реальности.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-71-10057, https://rscf.ru/project/22-71-10057/
1.
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА С ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТЬЮ Дедов Д.Л. НИР: грант № 22-71-10057. Российский научный фонд. 2022. EDN: DNWDPC
ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:
DEVELOPMENT OF SOFTWARE FOR ANALYZING THE IMPACT OF VIRTUAL REALITY TECHNOLOGIES ON HUMAN LOCOMOTION PROCESSES
OBUKHOV A.D.1,
DEDOV D.L.1,
VOLKOV A.A.1,
VEKHTEVA N.A.1,
NAZAROVA A.O.1
1Tambov State Technical University
Among the common approaches to organizing movement in virtual reality, one can single out the use of specialized controllers, treadmills, and omnidirectional platforms. Within the framework of this study, the influence of virtual reality on the process of moving a person on various types of platforms is considered. To track the specifics of this process, two types of equipment are used: virtual reality sensors (trackers) that track the trajectory of movement and a muscle activity sensor attached to the user’s leg. An algorithm for collecting, processing, and analyzing information about the movement process using the selected equipment has been developed and formalized. Experimental studies have been carried out on the influence of virtual reality on the process of human movement in two environments: under normal conditions and on a treadmill. The developed algorithm has been successfully tested in the framework of experimental studies, which made it possible to evaluate the effect of the influence of virtual reality on the trajectory of movement and muscle activity...
Among the common approaches to organizing movement in virtual reality, one can single out the use of specialized controllers, treadmills, and omnidirectional platforms. Within the framework of this study, the influence of virtual reality on the process of moving a person on various types of platforms is considered. To track the specifics of this process, two types of equipment are used: virtual reality sensors (trackers) that track the trajectory of movement and a muscle activity sensor attached to the user’s leg. An algorithm for collecting, processing, and analyzing information about the movement process using the selected equipment has been developed and formalized. Experimental studies have been carried out on the influence of virtual reality on the process of human movement in two environments: under normal conditions and on a treadmill. The developed algorithm has been successfully tested in the framework of experimental studies, which made it possible to evaluate the effect of the influence of virtual reality on the trajectory of movement and muscle activity. The collected data (trajectories and speeds of trackers, muscle activity) were processed by statistical methods (the Shapiro-Wilk test and Mann-Whitney U-test), which made it possible to assess the normality of the data distribution and carry out a pairwise comparison of the samples obtained while moving, like in a virtual reality, and without it. As a result, no statistically significant difference was found between the trajectories of leg movement. The difference in human muscle activity and movement speed during the process of using virtual reality was revealed. Thus, the hypothesis is partially confirmed. As a result of the study, it was confirmed that there is a certain difference in the nature of a person’s movement when using virtual reality technologies.