VRにおける移動および視点遷移手法が空間学習とサイバー酔いに与える影響：屋内環境における比較評価

核心概念

VRにおける異なる移動手法と視点遷移手法は、空間学習、VR酔い、およびプレゼンスに異なる影響を与え、手法間のトレードオフを理解することが重要である。

要約

VRにおける移動および視点遷移手法が空間学習とサイバー酔いに与える影響

本稿は、VRにおける一般的なコントローラーベースの移動手法を評価し、空間学習、VR酔い、およびプレゼンスへの影響を比較分析した研究論文である。

VR空間、特に複雑な屋内環境における、異なる移動手法が空間学習、VR酔い、およびプレゼンスに与える影響を調査する。
VR空間におけるナビゲーションパフォーマンス、VR酔い、およびプレゼンス間のトレードオフを明らかにする。

参加者: 様々なバックグラウンドを持つ37名の参加者（平均年齢22.5歳、男女比ほぼ均等）が実験に参加した。
実験環境: 病院を模したVR環境（チュートリアル環境、探索環境、タスクベース環境）を開発した。
移動手法: テレポーテーション（瞬間移動）と連続移動の2種類、それぞれに視点遷移効果（なし、ブリンキング、トンネリング）を加えた計4つの手法を比較した。
タスク:

参加者は、割り当てられた移動手法を用いて、VR環境内を探索し、特定の場所を見つけ出すタスクを行った。
タスク後には、空間記憶を評価するためのポイントタスク、距離推定タスク、スケッチマップタスクを実施した。
VR酔いはSSQ、プレゼンスはMEC-SPQを用いて測定した。

実験デザイン: 参加者は4つの移動手法のいずれかのグループにランダムに割り当てられ、全てのタスクをその手法を用いて行った。

抽出されたキーインサイト

Impact of Translation and Viewpoint Transition Methods in VR on Spatial Learning and Cybersickness

by Armin Mostaf... 場所 arxiv.org 10-29-2024

https://arxiv.org/pdf/2410.20675.pdf

深掘り質問

VR酔いを軽減しながら空間学習を促進するためには、どのような移動手法が考えられるか？

VR酔いを軽減しながら空間学習を促進する移動手法を考えるには、連続移動と瞬間移動の長所を組み合わせ、視覚的な手がかりを効果的に利用することが重要です。本研究で示されたように、連続移動は空間学習を促進する一方、VR酔いを引き起こしやすいという側面があります。一方、瞬間移動はVR酔いを軽減できますが、空間学習の面では不利になる可能性があります。
この課題に対して、以下のような移動手法が考えられます。

ハイブリッド移動: 短距離移動では連続移動を、長距離移動では瞬間移動を組み合わせることで、両者のメリットを活かすことができます。この際、瞬間移動時の視覚的な誘導や滑らかな視点遷移を取り入れることで、空間的な認識の喪失を最小限に抑えられます。
制限視野を用いた連続移動: 連続移動時に視野を狭める「視野制限」を用いることで、視覚情報量を減らし、VR酔いを軽減できます。ただし、視野制限が強すぎると空間学習を阻害する可能性があるため、適切なバランスを見つけることが重要です。
リダイレクトウォーキング: 現実空間での歩行方向をわずかに操作し、VR空間内ではより広い範囲を歩いているように錯覚させる「リダイレクトウォーキング」は、自然な歩行感覚を維持しながら、限られた現実空間でも広大なVR空間を探索することを可能にします。
視覚的な手がかりの強化: ランドマークの設置や、移動経路の明示など、視覚的な手がかりを強化することで、空間認識を助け、VR酔いを軽減できます。瞬間移動では、移動先を事前にプレビュー表示することで、方向感覚の喪失を防ぐことができます。
これらの手法に加えて、ユーザーのVR酔いへの耐性や空間認識能力には個人差があることを考慮し、ユーザーが移動方法をカスタマイズできるようにすることも重要です。

テレポーテーションは空間学習を阻害する可能性があるというが、視点遷移効果やその他の工夫によって改善できる可能性はあるか？

はい、テレポーテーションは空間学習を阻害する可能性がありますが、視点遷移効果やその他の工夫によって改善できる可能性があります。
テレポーテーションは、視点が瞬間的に切り替わるため、連続的な移動と比較して空間的な連続性が失われやすく、ユーザーが自分の位置や移動方向を把握しにくくなることがあります。これが空間学習の阻害につながると考えられています。
しかし、以下のような工夫によって、テレポーテーションによる空間学習の阻害を軽減できる可能性があります。

滑らかな視点遷移: 瞬間的な視点移動ではなく、滑らかなアニメーションを伴う視点遷移を導入することで、空間的な断絶感を減らし、ユーザーが移動を認識しやすくすることができます。
移動先プレビュー: テレポーテーションを実行する前に、移動先の風景をプレビュー表示することで、ユーザーは移動先の方向や距離を事前に把握することができます。
移動軌跡の表示: テレポーテーションの前後で、移動元と移動先を結ぶ軌跡を表示することで、ユーザーは空間的な関係性を理解しやすくなります。
ランドマークとの連携: テレポーテーションの移動先をランドマーク付近に限定することで、ユーザーは周囲の環境から自分の位置を推測しやすくなります。
これらの工夫を組み合わせることで、テレポーテーションは空間学習への影響を抑えながら、快適なVR体験を提供できる可能性があります。

VR空間における移動体験は、現実世界の空間認知能力にどのような影響を与えるか？

VR空間における移動体験は、現実世界の空間認知能力にも影響を与える可能性があり、その影響はVR空間での移動方法やタスク、個人差などによって異なります。
プラスの影響:

空間認知能力の向上: VR空間内での能動的な移動、特に現実の歩行に近い移動方法は、空間認識、方向感覚、距離感などの空間認知能力を向上させる可能性が示唆されています。VR空間では、現実世界では体験できないような複雑な空間や非現実的な空間を体験することも可能であり、これらの経験が空間認知能力の柔軟性や適応力を高める可能性も考えられます。
認知トレーニングへの応用: VR空間は、安全かつ制御された環境で反復的なトレーニングを行うことができるため、空間認知能力に課題を持つ人向けのトレーニングツールとしての活用が期待されています。
マイナスの影響:

VR酔いによる空間認知能力の一時的な低下: VR酔いは、視覚情報と身体感覚の不一致によって引き起こされる吐き気や頭痛などの症状を指します。VR酔いが発生すると、空間認知能力が一時的に低下することが報告されています。
現実とVR空間の混同: 長時間VR空間を体験することで、現実空間での空間認知に影響が出る可能性も懸念されています。特に、発達段階にある子供では、現実と仮想空間の区別がつきにくくなる可能性も考えられます。
これらの影響を踏まえ、VR空間における移動体験を設計する際には、ユーザーの安全と健康を最優先に考え、VR酔いを軽減するための工夫を凝らすことが重要です。また、現実世界の空間認知能力への影響については、更なる研究が必要です。