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Virtual-Reality-Experimente mit physiologischen Maßnahmen

DOI:

10.3791/58318

August 29th, 2018

In This Article

Summary

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Virtuelle Realität (VR) Experimente können schwierig sein, zu implementieren und erfordern eine sorgfältige Planung. Dieses Protokoll beschreibt eine Methode für die Gestaltung und Durchführung von VR-Experimenten, die physiologischen Daten von menschlichen Teilnehmern sammeln. Die Experimente im Rahmen von virtuellen Umgebungen (EVE) wird eingesetzt, um diesen Prozess zu beschleunigen.

Abstract

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Virtuelle Realität (VR) Experimente sind wegen ihre interne und externe Validität im Vergleich zu realen Beobachtungen und Experimente, bzw. vermehrt eingesetzt. VR ist besonders nützlich für geographische Visualisierungen und Untersuchungen des räumlichen Verhaltens. In räumlichen Verhalten-Forschung, VR bietet eine Plattform für die Untersuchung der Beziehung zwischen Navigation und physiologische Maßnahmen (zB., Haut Leitwert, Herzfrequenz, Blutdruck). Insbesondere ermöglichen physiologische Maßnahmen Forscher neuartige Fragen zu frühere Theorien der räumlichen Fähigkeiten, Strategien und Leistung zu beschränken. Individuelle Unterschiede in der Navigationsleistung können beispielsweise durch das Ausmaß erklärt werden, auf die Veränderungen der Erregung die Auswirkungen der Schwierigkeit der Aufgabe vermitteln. Jedoch die Komplexität in der Entwicklung und Durchführung von Experimenten VR ablenkt Experimentatoren aus ihrer primären Forschungsziele und Unregelmäßigkeiten bei der Datenerhebung und-Analyse einzuführen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, die Experimente in virtuellen Umgebungen (EVE) Framework Standardmodule wie Teilnehmer training mit dem Steuerelement enthält Schnittstelle, Datenerfassung mithilfe von Fragebögen, die Synchronisation der physiologischen Messungen und Datenspeicherung. Eva bietet auch die notwendige Infrastruktur für Daten-Management, Visualisierung und Auswertung. Der vorliegende Beitrag beschreibt eine Protokoll, die EVE Framework, um die Navigation in der VR mit physiologischen Sensoren Experimente beschäftigt. Das Protokoll listet die notwendigen Schritte zur Rekrutierung Teilnehmer, Anbringen der physiologischen Sensoren verwalten das Experiment mit EVE und Beurteilung der erhobenen Daten mit EVE Bewertungsinstrumente. Insgesamt wird dieses Protokoll Zukunftsforschung erleichtern, durch die Optimierung der Gestaltung und Umsetzung von VR-Experimenten mit physiologischen Sensoren.

Introduction

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Verstehen, wie Einzelpersonen navigieren hat wichtige Implikationen für mehrere Bereiche, einschließlich Kognitionswissenschaft1,2,3, Neurowissenschaften4,5und Informatik6 , 7. Navigation ist in realen und virtuellen Umgebungen untersucht worden. Ein Vorteil von realen Experimenten ist die Navigation nicht die Vermittlung von einer Auswerteeinheit erfordert und realistischer räumliche Verhalten erzeugen kann. Im Gegensatz dazu erlauben virtuelle Realität (VR) ....

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Protocol

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Das folgende Protokoll wurde in Übereinstimmung mit Richtlinien genehmigt von der Ethik-Kommission der ETH Zürich im Rahmen des Vorschlags EK 2013-N-73.

(1) rekrutieren Sie und bereiten Sie die Teilnehmer

  1. Wählen Sie die Teilnehmer mit bestimmten Demographie (zB., Alter, Geschlecht, Bildungsstand) mit einem Teilnehmer Rekrutierungssystem oder Mailing-Liste (zB., UAST; http://www.uast.uzh.ch/).
  2. Kontaktieren Sie ausgewählte Teilnehmer per E-mail. Erklären Sie in dieser E-mail den Teilnehmern der Sitzungsdauer und Anforderungen. Damit die Teilnehmer wissen, dass sie eine locker sitzende oben (für Blutdruckm....

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Results

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Von jedem Teilnehmer in der NeuroLab, physiologische Daten erheben wir in der Regel (zB., ECG), fragebogendaten (zB., das Santa Barbara Gefühl der Richtung Skala oder SBSOD31), und Navigationsdaten (zB., Wege durch die virtuelle Umgebung). Beispielsweise wurden Veränderungen der Herzfrequenz (abgeleitet von EKG-Daten) mit Veränderungen der Spannungszustände in Kombination mit anderen physiologischen32 und Selbstaus.......

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Discussion

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In der vorliegenden Arbeit beschrieben, ein Protokoll für die Durchführung von Experimenten in der VR mit physiologischen Geräte mit dem EVE-Framework. Solche Experimente sind einzigartig aufgrund von Überlegungen, zusätzliche Hardware (zB., physiologische und andere Peripheriegeräte), die vorbereitenden Schritte für die physiologische Datenerhebung mit VR und Daten-Management-Anforderungen. Dieses Protokoll bietet die notwendigen Schritte für Experimentatoren, die Absicht, Daten aus mehrere Peripheriegeräte gle.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

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Die virtuelle Umgebung wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von VIS-Games (http://www.vis-games.de) in der virtuellen Realität forschen.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Alienware Area 51 BaseDell210-ADHCBerechnung
138 cm 4K Ultra-HD LED-TVSamsungUE55JU6470UDisplay
SureSigns VS2+Philips Gesundheitswesen863278Blutdruck
PowerLab 8/35AD InstrumentsPL3508Hautleitwert
PowerLab 26T (LTS)AD InstrumentsML4856Herzfrequenz
Extreme 3D Pro JoystickLogitech963290-0403HID

References

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  1. Gallistel, C. R. The Organization of Learning. , MIT Press. Cambridge, MA. (1990).
  2. Waller, D., Nadel, L. Handbook of Spatial Cognition. , American Psychological Association. Washington D.C. (2013).
  3. Denis, M.

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Virtual Reality ExperimentsPhysiological MeasuresNavigation BehaviorEVE FrameworkSkin ConductanceHeart RateBlood PressureData CollectionParticipant TrainingEquipment Setup

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