Количественная оценка качества формирования изображения в виртуальной реальности

Количественная оценка качества формирования изображения в виртуальной реальности

Автор: Кручинин П.А., Кручинина А.П., Одинцов М.А., Опанасенко E.А., Чертополохов В.А., Чулюкова E.А.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (106) т.28, 2024 года.

Бесплатный доступ

Описан подход к количественной оценке изменения восприятия человеком виртуальной реальности (ВР). Системы ВР достигли заметного прогресса, и влияние их погрешностей не столь заметно. Изменение постуральных характеристик заметнее для задач, в которых зрительная информация используется человеком активнее: таких как удержание равновесия человеком, стоящем на податливом основании. Проведена серия тестов, в ходе которых человек поддерживал вертикальную позу, стоя на платформе стабилоанализатора. В ходе проведения обследования испытуемые поддерживали вертикальную позу, как стоя на обычной твердой поверхности (платформе стабилоанализатора), так и на податливом основании в виде пластины пенополиуретана. Удержание равновесия в этом случае усложняет задачу управления и требует мобилизации сенсорных систем человека, в том числе приводит к повышению роли зрительной информации. При поддержании ортоградной позы человек смотрел на изображение, размещенное на стене на уровне глаз на однотонном фоне, или на такое же изображение в очках виртуальной реальности. При проведении об-следования в очках виртуальной реальности программное обеспечение ВР использовало информацию инерциальных сенсоров шлема ВР и данные о координатах и ориентации для воспроизведения образа неподвижной окружающей среды. Для имеющейся выборки добровольцев для пробы на податливом основании выявлены стабилометрические параметры, которые имеют устойчивую тенденцию к изменению: средняя скорость центра давления, показатель качества функции равновесия и нормированной площади векторограммы. Также отмечены заметные изменения окулографических данных, однако погрешности их определения, связанные с несоответствием частот окулографических измерений, позволяют делать только предварительный вывод по этому вопросу.

Еще

Стабилометрия, виртуальная реальность, стабилизация позы, неустойчивое основание, оптокинетика

Короткий адрес: https://sciup.org/146283005

IDR: 146283005   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.4.12

Список литературы Количественная оценка качества формирования изображения в виртуальной реальности

  • Harris, D.J. Virtually the same? How impaired sensory infor-mation in virtual reality may disrupt vision for action/ D.J. Harris, G. Buckingham, M.R. Wilson // ExpBrain Res. – 2019. – Vol. 237. – P. 2761–2766.
  • Абрамова, Т. О. Оценка качества потока виртуальной реальности / Т. О. Абрамова, Е. В Талалова // НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием, Санкт-Петербург, 19–24 ноября 2018 года. – СПБ: Политех-Пресс, 2019. – С. 171–174.
  • Arthur, T. Examining the validity and fidelity of a virtual re-ality simulator for basic life support training. / T Arthur., T. Loveland-Perkins, C. Williams // BMC Digit Health 1. – 2023. – Vol. 16.
  • Chen, M. Study of 3D Virtual Reality Picture Quality/ M. Chen, Y. Jin, T. Goodall // IEEE Journal of Selected Top-ics in Signal Processing. – 2020. – Vol. 14, no. 1. – P. 89–102.
  • Zhao, C. Spatiotemporal image quality of virtual reality head mounted displays / C. Zhao, A.S. Kim, R. Beams // SciRep. – 2022. – Vol. 12, no. 20235.
  • Gu, K. Quality Assessment of Virtual Reality Images / K. Gu, H. Liu, C. Zhou // Quality Assessment of Visual Content. Ad-vances in Computer Vision and Pattern Recognition. – Springer, Singapore. – 2022.
  • Zhao, C. Spatiotemporal image quality of virtual reality head mounted displays / C. Zhao, A.S. Kim, R. Beams // SciRep. – 2022. –Vol. 12, no. 20235.
  • Validity of Virtual Reality Environments for Sensorimotor Rehabilitation / J.E. Levin, J.E. Deutsch, M. Kafri, D.G. Liebermann // Virtual Reality for Physical and Motor Rehabilitation. Virtual Reality Technologies for Health and Clinical Applications. – Springer, New York, 2014.
  • Wearable Virtual Reality Tool for Balance Training: The De-sign and Validation on Healthy / D. Rito, C. Pinheiro, J. Figueiredo, C.P. Santos // Robotics in Natural Settings. CLAWAR 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, Springer, 2022. – Vol 530.
  • Brock, K. Movement kinematic and postural control differ-ences when performing a visuomotor skill in real and virtual environments / K. Brock, S.J. Vine, J.M. Ross // Exp Brain Res. –2023. – Vol. 241. – P. 1797–1810.
  • Gumaa, M. Validity and reliability of interactive virtual real-ity in assessing the musculoskeletal system: a systematic re-view / M. Gumaa, A. Khaireldin, Y.A. Rehan // Curr Rev Musculoskelet Med. – 2021. – Vol. 14, no. 2. – P. 130–144.
  • Furmanek, M.P. Coordination of reach-to-grasp in physical and haptic-free virtual environments / M.P. Furmanek, L.F. Schettino, M. Yarossi // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. – 2019. – Vol. 16, no.78.
  • Gerig, N. Missing depth cues in virtual reality limit perfor-mance and quality of three-dimensional reaching movements / N. Gerig, J. Mayo, K. Baur // PLOS ONE. – 2018. – Vol. 13, no. 1. – P. e0189275.
  • Comparison of grasping movements made by healthy subjects in a 3-dimensional immersive virtual versus physical environ-ment / E.C. Magdalon, S.M. Michaelsen, A. A. Quevedo, M.F. Levin // ActaPsychologica. – 2011. – Vol. 138, no. 1. – P. 126–134.
  • Reaching in reality and virtual reality: a comparison of move-ment kinematics in healthy subjects and in adults with hemiparesis / A. Viau, A.G. Feldman, B.J. McFadyen, M.F. Levin // J NeuroengRehabil. – 2004. Vol. 1, no. 1. – P. 11.
  • Goodale, M.A. Separate visual pathways for perception and action / M.A. Goodale, A.D. Milner // Trends in Neurosci. – 1992. –Vol. 15, no. 1. – P. 20–25.
  • Goodale, M.A. Duplex vision / M.A. Goodale // The black-well companion to consciousness. –John Wiley & Sons Ltd. – 2017. – P. 648–661.
  • Effects of body visualization on performance in headmounted display virtual reality/ I.S. Pastel, Ch.-H. ChenI, K. Petri, K. Witte // PLOS ONE. – 2020. – Vol. 15, no. 9.
  • Sallnäs, E.-L. Supporting presence in collaborative environ-ments by haptic force feedback / E.-L. Sallnäs, K. Rassmus-Gröhn, С. Sjöström // ACM Transactions on Computer- Human Interaction. – 2000. – Vol. 7, no. 4. – P. 461–476.
  • Ganicheva A. The Using of Stabilometry to Estimation Vis-ual-Vestibular Conflict Severity in Virtual Reality / A. Ganicheva, A. Kovalev, P. Manukyan // International Jour-nal of Psychophysiology. – 2021. – Vol. 168, Suppl. – P. S199-S200.
  • The effect of visual-vestibulosomatosensory conflict induced by virtual reality on postural stability in humans / S. Nishiike, S. Okazaki, H. Watanabe, H. Akizuki, T. Imai, A. Uno, T. Kitahara, A Horii, N Takeda, H. Inohara // J Med Invest. –2013. –Vol. 60, no. 3–4. – P. 236–239.
  • Штефанова, О.Ю. Критерий качества зрительного слежения при нистагме / О.Ю. Штефанова, А.Г. Якушев // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. – 2008. – № 4. – С. 63–65
  • Кручинин, П.А. Количественная оценка изменения функционального состояния человека за время полета летательного аппарата / П.А. Кручинин, А.П. Кручинина, И.А. Кудряшов // Мехатроника, автоматизация, управле-ние. – 2022. – Т. 23, № 12. – С. 651–660.
  • Доценко, В.И. Стабилометрия в диагностике постуральных нарушений в клинической практике: векторный анализ статокинезиграммы / В.И. Доценко, В. И. Усачёв // Реабилитация. –2018. – T. 2, № 17. – C 13–15.
  • Руководство пользователя «Стабилан-01-2»: программно-методическое обеспечение компонент стабилогра-фического комплекса Stabmed2. ЗАО «ОКБ «РИТМ». – Таганрог, 2011. – 279 с.
  • Кручинин, П.А. Механические модели в стабилометрии / П.А. Кручинин // Российский журнал биомеханики. – 2014. – Т. 18. – № 2. – С. 184–193.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp