VR Training with Electrotactile Haptics: Beyond “Training in VR” to “Training Like Reality” (1)

電気触覚ハプティクスを用いたVRトレーニング:「VRでのトレーニング」から「現実のようなトレーニング」へ (1)

こんにちは皆さん、こちらはWave Companyです。😊

今日は製品の発表や販売のお知らせではなく、査読された研究に基づく研究の共有です。

Wave Companyが何を研究してきたのか、これまでに達成したこと、そしてどのように一歩一歩前進し続けているのかをお見せしたいと思います。

これの一部は少し技術的または馴染みのないものに感じるかもしれませんが、最終的に私たちの製品を形作る努力と研究の感覚を与えることを願っています。😉

なぜこの研究を?

問題意識

VRはすでに視覚と音を通じて強い没入感を提供しています。しかし、肌が何も感じないと、「これは現実のように感じる」という瞬間に到達するのは難しいです。

研究の目標

画面上のイベントが発生する正確な瞬間に触覚を提供することで、ユーザーの認識を「私はVRでトレーニングしている」から「私は現実のように感じる方法でトレーニングしている」にシフトできるかどうかをデータを使って検証することを目指しました。

方法の概要

私たちは電気触覚デバイスを構築し、Meta Quest + Unityコンテンツと同期させました。セッションを比較しました  および なし 電気刺激と、両方を使用して評価された結果 主観的 および 客観的 測定。

私たちは何を構築し、どのようにしてそれを実現したのか?

システムの概要

VRでイベントが発生したとき(例:衝突、またはレバーをつかんで保持する)、そのイベントは瞬時に触覚信号に変換されます。重要なことが二つあります:

タイミングの整合  画面上で何かが起こる瞬間は、感覚が肌に届く瞬間であるべきです。

論理的マッピング  イベントの性質は、触覚の感覚の「感触」と整合性があるべきです。

VRトレーニングコンテンツの実装

コンテンツを「基本的なツール使用トレーニング」として構成しました。

短く鋭い衝突/衝撃のために、素早い「タップ!」のように感じる肌の感覚をデザインしました。

レバーを握ったり保持したりするために、より穏やかまたは周期的な感覚を使用して「押して保持する」感触を再現しました。

細かい組み立て/メッシングの瞬間には、過度の強度を避け、ミスマッチを減らすためにより微妙な感覚を使用しました。

刺激デザイン:波形ライブラリ&調整

さまざまな波形の組み合わせを用意し、調整しました。 周波数、強度、持続時間 シーンの文脈に応じて。それを 波形ライブラリ、私たちはどの波形が各状況に最も説得力のある「感触」を生み出すかを繰り返し測定し、調整しました。

簡単な用語集:


波形: 肌に伝わる感覚の「形」

頻度: 刺激が1秒間に何回繰り返されるか

強度: 肌が刺激をどれくらい強く感じるか

持続時間: 単一の刺激がどれくらいの時間続くか


研究全体を通して、画面上で起こることと肌が感じることが乖離しないように、これらの4つの要素を反復的に調整しました。


波形をどのように測定しましたか?ElecSil R&Dを活用して

Wave Companyは長年にわたり研究を行ってきました ElecSil、私たちの導電性シリコン電極。そこで蓄積したテストセットアップと測定ノウハウにより、幅広い波形を信頼性高く安全に測定し、検証することができました。

同期とレイテンシ管理

視覚、音声、触覚の間にタイミングの不一致があると、すぐに没入感が壊れます。そこで、シーンデザインの段階からフレームの安定性を確認し、音響効果の開始を触覚刺激の発生と合わせました。目標はシンプルでした:画面上で何かが起こるとき、音と皮膚の感覚が同時に届くべきです。

自動強度スケーリング

刺激の強度を速度や加速度などのシーン変数にリンクしました。強い衝撃はより強く感じられ、軽いタッチはより優しく感じられます。ユーザーの動きの変化を触覚の変化に直接反映させることで、行動とフィードバックの間の結びつきを強化しました。

一貫したフィット感と電極の配置

安定した刺激には、電極が同じ位置に留まる必要がありますe 毎回。基準位置を設定し、繰り返しの着脱によってそれらが移動しないように配置を確保し、データの質と認知的一貫性の両方を保ちました。また、体験を妨げないようにケーブルやハードウェアを配置しました。

これらのトピックは通常よりも少し技術的です。しかし、もし一つの考えを持ち帰るとしたら、それはこれです:

「彼らはユーザーにより良い製品を提供するために、この種の研究と努力に投資します。」

今日は どのように デバイスを接続し どのように 触覚を生成した実装の最初の見通し。

内で パート2、要約します パフォーマンスの検証と結果.

次の投稿でお会いしましょう! 

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