ブラインドのナビゲーションスキルを支援するためにオーディオベースのバーチャル·ゲーム環境の開発

本実験の全体的な目的は、仮想環境での操作によって、後に実際の物理的環境で評価可能な空間ナビゲーションスキルの転移が可能であることを実証することです。まず、ゲームプレイ中に仮想環境内を移動するためのキーストロークを学習します。次に、対象物とその相対的な位置を特定するための音の識別方法を参加者が習得します。

ゲームプレイ後、環境への空間的理解を評価するため、一連の仮想的および物理的なナビゲーションタスクが提示されます。その結果、参加者がゲームプレイ中の仮想環境で表現されていた実際の物理的な建物内をナビゲートできることが示されました。標準的な方向定位および移動訓練などの既存の手法に対するこの手法の主な利点は、不慣れな建物の空間配置を、安全かつ制御された方法で仮想探索を通じて学習できることです。

本手順の実演は、私の研究室のスタディコーディネーターであるAaron ConnorsとLindsey Ainoが行います。本研究の被験者は法的盲人で、学習対象となる建物の空間配置に関する事前知識はなく、また、建物の空間配置を学習するというゲームプレイの全体的な目的についても知らされていない状態で参加します。まず、被験者にアイマスクとヘッドホンを提供します。

ヘッドホンが耳に正しく装着されていることを確認してください。次に、オーディオベースの環境シミュレーターにおいて、割り当てられたキーの使用方法と、オーディオキューによって提示される情報の取り扱いについて被験者に指示します。ここで示すように、特定のキーストロークを用いて仮想環境内を移動し、探索します。

各バーチャルステップは、実際の物理的な建物における1ステップに相当します。操作方法を説明した後、ゲームの前提条件とルールを説明してください。また、ゲームプレイ中に使用されるさまざまなオーディオキューについて、参加者に通知してください。

例えば、ユーザーが建物内を移動する際に宝石を見つけたり、近くにモンスターがいたりした時の音のように、聴覚および空間情報は逐次的に取得され、仮想環境内で一歩進むごとに動的に更新されます。テキスト読み上げ（TTS）を用いて、ユーザーの現在位置、向き、進行方向に加え、経路上のオブジェクトや障害物の正体に関する詳細な情報が提供されます。音の空間的な定位は、ユーザーの自己中心的な進行方向に合わせて更新されます。

例えば、ドアが人物の右側に位置している場合、ノック音はユーザーの右耳で聞こえます。ここで、人物が180度向きを変えて同じドアが左側に位置するようにした場合、同じノック音は左チャンネルから聞こえるようになります。参加者に、30分間のセッションを3回、ゲームをプレイさせてください。

ゲームプレイ中に発生した困難や課題を記録し、各トレーニングセッション後にポジティブなフィードバックを行い、必要に応じて説明や追加の指導を提供してください。その後、参加者がJuulを発見した回数、時間、および場所を集計することで、ゲームプレイのパフォーマンスをスコア化します。仮想ナビゲーションタスクのパフォーマンスをテストするために、Abesソフトウェアによって順次提示される10件のあらかじめ設定されたナビゲーションタスクを完了することを参加者に説明してください。

各ルートの難易度は同等であり、あらかじめ設定された10組の開始地点と終了地点のペアに基づいて選択されます。各タスクの開始時に、それぞれのタスクにかけられる時間は最大6分であることを参加者に伝えてください。

開始地点と目的地を説明する指示が自動的に提供されます。タイミングは、参加者が音声指示を受けてから自動的に計測が開始され、終了します。目的地に到着すると、ナビゲーションタスクの完遂の成否および目的地に到達するまでにかかった時間を含むアウトカム評価が自動的に記録されます。

実際の場所での参加者のパフォーマンスをテストするため、あらかじめ決定された10個のナビゲーションタスクが与えられることを説明します。これは経験豊富な調査者の監督下で行われます。各タスクの完了にかけられる時間は最大6分であること、および移動補助として杖の使用が許可されることを参加者に伝えてください。

ストップウォッチ、ナビゲーションタスクのリスト、および手動スコアリング用のクリップボードを用意してください。参加者の位置を確定させ、開始地点と目的地について説明します。被験者が最初の一歩を踏み出した瞬間に計測を開始し、目的地に到達した時点で終了します。

参加者が目的地に到着したことを口頭で報告した時点で、タスクの達成可否と目標到達までにかかった時間を記録します。参加者に対し、可能な限り最短ルートで建物から退出することを目標とした5つのナビゲーションタスクを行うことを説明してください。経験豊富な研究者の監督下で、各ナビゲーションタスクの制限時間は最大6分であること、および移動サポートとして白杖の使用が認められることを参加者に伝えてください。

3つの異なる長さと複雑さを持つ出口経路が設定されるよう、あらかじめ決定された5か所の開始地点を使用します。ストップウォッチ、ナビゲーションタスクのリスト、および手動採点用のクリップボードを用意してください。参加者を正方形のエリア内に配置し、開始地点について説明します。

計測は、参加者が最初の一歩を踏み出した瞬間に開始し、建物の出口に到着したことを口頭で報告した時点で終了します。ドロップオフタスクの完了可否、辿った経路、および建物から出るまでにかかった時間を記録します。さらに、経路については、最短経路であるほど高得点となるようにスコア付けします。

ナビゲーション課題における3人の参加者の平均パフォーマンスをここに示します。仮想ナビゲーション課題と物理ナビゲーション課題の正答率は、どちらの課題においても高い成功率であったことを示しています。ターゲットへの到達時間は、物理的なパフォーマンスと比較して、仮想ナビゲーションの方が長くなりました。

ドロップオフタスクにおいて、参加者は建物から出るために可能な限り最短のルートを選択することが多いことが示唆されました。これは、到達および退出にかかる平均時間が短かったことで裏付けられています。ここに示した結果は、3つのナビゲーションタスクすべてにおける1人の参加者のものです。

バーチャルナビゲーションでは、完了までに79秒かかりました。黄色の線で示された経路に沿ったタスクを、実際の建物内の同じ経路で実施したところ、46秒で完了しました。これはドロップオフタスクにおける結果です。

参加者は、建物から出るために可能な限り最短の経路を通りました。新しい技術を用いて視覚障害のある参加者と協力する場合、励ましが必要であることを忘れないでください。本デモンストレーションおよび研究への参加に時間を割き、快く協力してくださった参加者の皆様に感謝いたします。