Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

יצירת אשליות Virtual-יד וירטואלית פנים לחקור ייצוג עצמי

doi: 10.3791/54784 Published: March 1, 2017

Summary

כאן אנו מתארים יד וירטואלית ופרדיגמות אשליה וירטואלית פנים, שניתן להשתמש בהם כדי ללמוד הגוף הקשורות תפיסה עצמית / -representation. הם כבר נעשה שימוש במחקרים שונים כדי להוכיח, בתנאים מסוימים, יד או פנים וירטואלי יכול להיות משולב בתוך ייצוג הגוף של האדם, דבר המצביע על כך ייצוגי הגוף הם די גמישים.

Abstract

מחקרים חוקר כיצד אנשים מייצגים את עצמם ואת גופם מרבים להשתמש הגירסות של "אשליות בעלות", כגון אשלית גומי-היד המסורתית או אשלית enfacement גילתה ולאחרונה. עם זאת, דוגמאות אלה דורשים setups ניסיוני מלאכותי למדי, שבו המפעיל המלאכותי צריך שילטף בתיאום עם יד האמיתית של המשתתפים או פן מצב שבו משתתפים צריכים כל שליטה או זכות בליטופי התנועות של המפעיל האמיתי או מלאכותי שלהם . כאן אנו מתארים טכניקה להקים אשליות בעלות התקנה כי היא מציאותית יותר, יותר אינטואיטיבי, ושל להניח תוקף אקולוגי יותר. היא מאפשרת יצירת אשליה וירטואלית-יד על ידי בעל המשתתפים לשלוט בתנועות של יד וירטואלית מוצגים על מסך או במרחב הווירטואלי לפניהם. אם היד הווירטואלית נעה בתיאום עם יד האמיתית של המשתתפים עצמם, הם נוטים לתפוס tהוא יד וירטואלית כחלק מהגוף שלהם. הטכניקה גם יוצרת אשליה הווירטואלית-פנים על ידי המשתתפים לשלוט בתנועות של פנים ווירטואלי לפניהם, שוב עם שמהן עולה כי הם נוטים לתפוס את הפנים כשלהם אם היא נעה בתיאום עם הפרצוף האמיתי שלהם. לימוד הנסיבות אשליות מסוג זה יכול להיווצר, גדל, או מופחת מספק מידע חשוב על איך אנשים ליצור ולתחזק ייצוגים של עצמם.

Introduction

על פי פילוסופיה מערבית, העצמי האנושי מורכב משני היבטים 1: קודם כל, אנו תופסים הגוף שלנו פעילותנו כאן ועכשיו, יוצרת ייצוג עצמי פנומנלי (המכונה לעתים קרובות עצמי המינימאלית). שנית, אנו יוצרים ייצוגים מתמשכים יותר של עצם על ידי אחסון מידע על ההיסטוריה האישית שלנו, שילוב מידע חדש לתוך תפיסת העצמי המתעוררים, ולהציג את עצם בסביבה החברתית שלנו בהתאם, המסתכם יצירת עצמית הנרטיב שנקראה. העצמי המינימאלי או פנומנלי נטען לצוץ משני מקורות מידע. האחד הוא מידע מלמעלה למטה על היבטים ארוכי טווח של הגוף שלנו, כגון מידע על effectors בבעלותנו או את צורת פן שלנו. השני הוא מידע מלמטה למעלה שמספק תפיסה עצמית במצב הנוכחי.

חקירות של האחרון היו stronגלאי בהשראת מחקר חכם Botvinick וכהן 2. מחברים אלה הציגו המשתתפים אדם עם יד גומי שוכב מולם, קרוב לאחד ידיים האמיתי שלהם, אשר עם זאת היה סמוי מן העין. כשהיד האמיתית מצד גומי לטיפות מונחות בתיאום, כדי ליצור קלט סינכרוני intermodal, המשתתפים נטו לתפוס את יד גומי כחלק מהגוף-the שלהם האשליה גומי-היד. מחקרים נוספים גילו כי בעלות נתפסה אפילו הרחיקה לכת שמשתתפים להתחיל להזיע ומנסה למשוך היד האמיתית שלהם כאשר יד הגומי מותקפת על ידי סכין או אחר להיות "לפגוע" 3.

בעוד Botvinick וכהן פרשו את ממצאיהם על מנת להוכיח כי תפיסה עצמית עולה מהעיבוד של מידע מלמטה למעלה, מחברים אחרים טענו כי תוצאות אשלית גומי-יד מן האינטראקציה בין synchr intermodalony של קלט, מקור מלמטה למעלה של מידע, וייצוגים מאוחסן ידיים של האדם עצמו, מקור מלמעלה למטה של מידע 4. הרעיון הוא כי בתיאום הגירוי יוצר את הרושם כי האמיתי מצד הגומי הוא אחד ואותו דבר, ולאור העובדה כי מצד הגומי נראה כמו יד אמיתית, הרושם הזה נחשב מציאות.

מחקרים מאוחר ידי Kalckert ו Ehrsson 5 הוסיפו מרכיב visuo-מנוע לפרדיגמה יד גומי, המאפשר לחקירה היא הבעלות נתפסת (רושם כי המפעיל המלאכותי שייך גוף של האדם עצמו) וסוכנות נתפסת (הרושם שאחת הוא הפקת תנועות נצפות עצמו). משתתפים הצליחו להזיז את אצבע המורה של יד הגומי למעלה ולמטה על ידי הזזת אצבע המורה שלהם, ואת בתיאום בין תנועות אצבע אמיתיות וגומי יד, במצב של תנועה (הפסיבי לעומת מצב פעיל), ואת positioninגרם של יד גומי (לא מתאים לעומת בקנה אחד ביחס של יד המשתתף) היו מניפולציות. הממצאים נלקחו לספק תמיכה ברעיון כי סוכנות ובעלות תופעות קוגניטיביות תפקודית ברורות: בעוד סינכרון של תנועה בטל הוא תחושת הבעלות וסוכנות, במצב של מושפע סוכנות רק תנועה, החפיפה כזו של עמדת גומי היד הייתה השפעה על בעלות בלבד. התוצאה שני האחרונים חזרו על עצמם במחקר מעקב שבו המרחק בין יד אמיתית וגומי במישור האנכי מגוון 6: בעלות על יד גומי ירד כמו העמדה ויותר לא תואמת מצד האמיתי של המשתתף. עם זאת, סוכנות לא הושפעה misplacements של יד גומי בכל מצב.

עם זאת, מחקר שנערך לאחרונה באמצעות טכניקות מציאות מדומה, אשר מספקות המשתתף בקרה פעילה מעל המפעיל המלאכותי, עולה כי תפקידה של מלמעלה למטהחלק וההבחנה בין בעלות סוכנות ייתכן בהערכת 7, 8. טכניקות אלו החליפו את יד גומי ביד וירטואלית הציגה למשתתפים על מסך מולם או באמצעות משקפי מציאות מדומה 9. משתתף בדרך כלל ללבוש dataglove המתרגם את תנועות היד האמיתית של המשתתף לתוך התנועות של היד הווירטואלית, או באופן סינכרוני או אסינכרוני (למשל, עם עיכוב מורגש). בדומה אשלית גומי-יד, תרגום סינכרוני מגביר משמעותי את הרושם של המשתתף כי היד הווירטואלית הופכת לחלק שלו או שלה בגוף 10.

שימוש בטכניקות של מציאות מדומה כדי ליצור אשליה גומי-יד יש מספר יתרונות על פני שניהם הפרדיגמה גומי-היד המסורתית והשילוב של הפרדיגמה גומי-ביד עם visuo-מנוע componenTS 11. העברת ידו של אחד רואה מפעיל נע בתיאום עם זה יוצר מצב טבעי הרבה יותר מאשר מול יד גומי שמלטף ידי הנסיין. יתר על כן, המניפולציה הווירטואלית מספקת הנסיין עם גמישות רבה יותר ניסיוני שליטה רבה יותר על היחס תפיסתי בין התפיסה ומרגש יד האמיתית של אחד ותפיסה של אחד של האירוע שיצר מפעיל המלאכותי. בפרט, תוך שימוש בטכניקות וירטואליות מקל על המניפולציה של גורמים העשויים להשפיע בעלות סוכנות נתפסות. לדוגמא, את הצורה של היד הווירטואלית יכולה להיות שונה הרבה יותר קלה ומהירה מאשר בצורת יד גומי, והתנועות של היד הווירטואלית יכולות להיות מכל סוג למשל לערב תנועות בלתי אפשריות מהבחינה ביולוגית. בין יתר, זה הופך לפשוט לחקור את גבולות האשליה, כמו המפעיל המלאכותי לא צריך להיראות כמו יד אך הוא עשוי להיות replacאד על ידי כל סוג של אירוע סטטי או דינמי. הן עניין מעשי תיאורטי, מפעיל וירטואלי הוא לטעון הרבה יותר immersive ומרגיש הרבה יותר אמיתי מאשר יד גומי, אשר עשוי להפחית את הצורך להפעיל פרשנויות מלמעלה למטה כדי להבין את המצב הנוכחי.

אשליות בעלות יש, לעומת זאת, לא הוגבלו לידות. 12 Tsakiris היה הראשון להשתמש בטכניקה וליטוף כדי ליצור את הרושם של המשתתפים כי פרצוף סטטי בתמונה המוצגת לפניהם הוא משלהם. ספורצה et al. גם 13 מצאו עדויות לתופעה זו, שאליה הם מתייחסים כמו enfacement: המשתתפים שולבו תווי פנים של שותף כאשר משלהם ובפניו של בן הזוג שלהם התרגשו בתיאום. המנגנון העצבי שבבסיס אשלית enfacement נחקר לאחרונה על ידי חוקרים שונים; עבור פרשנויות int מקיפותerpretation הממצאים לראות ואח Bufalari. 14. הפכנו את עיצוב אשלית enfacement הקבוע לאחרונה לגרסת מציאות מדומה (האשליה ווירטואלי פן), שבו המשתתפים שליטה על התנועות של פנים ווירטואלי לפניהם על ידי הזזת הראש שלהם 15.

כאן אנו מתארים שני ניסויים שהשתמשו האשליה הווירטואלית-יד 7 והאשליה הווירטואלית הפנים 15 פרדיגמות, בהתאמה, לחקור ייצוג עצמי. הניסוי הווירטואלי-היד כלל שלושה, גורמים הניסיונות חצו לגמרי: (א) בתיאום בין (לבד) אמת יד (ראה) תנועות וירטואלית-מפעיל, אשר היו או קרוב לאפס לגרום בעלות סוכנות או שלוש שניות בתור מצב מלא; (ב) את המראה של המפעיל הווירטואלי, שנראה גם כמו יד אדם או כמו מלבן (כך כדי לבדוק את ההשפעה של EFF אמת ווירטואלידמיון Ector על האשליה בעלות); ו- (ג) את ההזדמנות לשלוט על ההתנהגות של המפעיל הווירטואלי, שהיה לא היה בנמצא במצב פסיבי או ישיר מצב פעיל. הניסוי הווירטואלי פנים כלל השני, גורמים הניסיונות חצו לגמרי: (א) בתיאום בין אמת פנים ותנועות וירטואליות פנים, שהייתה גם קרוב לאפס לגרום בעלות סוכנות או שלוש שניות כתנאי שליטה; ו- (ב) הבעת הפנים של הפנים הווירטואלי, אשר היה ניטראלי או מראה חיוך, כדי לבדוק אם רוח חיובית הייתה להרים את מצב הרוח של המשתתף ולשפר את הביצועים שלו או שלה במשימת יצירתיות רוח רגישה.

Protocol

כל המחקרים תאמו את הסטנדרטים האתיים של הצהרת הלסינקי ואת הפרוטוקולים אושרו על ידי ועדת האתיקה במחקר האדם באוניברסיטת ליידן. כל תנאי נבדק כ -20 משתתפים.

1. אשליה וירטואלית-יד

  1. הגדרת ניסוי
    1. ברוכים המשתתף ולאסוף מידע נוסף, כמו גיל, מין, וכו '
    2. להקים התקנה ניסיונית הכוללת סביבת תכנות מציאות מדומה; dataglove ימני עם שישה לגירוי רטט לתכנות מצורף באמצע הדקל אל מחוץ המדיאלי (שני) הפלנגות של כל אחד מחמש האצבעות (ראה רשימת חומרים); 3-דרגות של גשש אוריינטציה חופש (DOF); SCR (תגובת המוליכות החשמלית של העור) ציוד מדידה; קופסה שחורה (עומק: 50 ס"מ, גובה: 24 ס"מ; רוחב: 38 ס"מ) עם מסך מחשב שוכב על גבי אופקית (ההגשה כדי להציג את סביבתי מציאות מדומהnment); ו גלימה כדי לכסות את ידו של המשתתף.
    3. שאל המשתתף לשים את dataglove על יד ימין שלו או שלה ואת גשש אוריינטציה על מפרק כף היד הימנית. צרף משדר מרחוק SCR עם רצועה אל שורש כף יד שמאל. מכניסים את האלקטרודות SCR על המדיאלי (השני) הפלנגות של האצבע והאמה של יד שמאל (ראה איור 1 א 'וב' לצורך המחשת ההתקנה).
    4. סיאט המשתתף מול השולחן שעליו באריזת מסך המחשב על גבי מושמת. שאל המשתתף שישים את שלו או את ידה הימנית לתוך התיבה לאורך ציר העומק, כמו לגונן עליו מפני לדעתם.
    5. שים גלימה על הכתף הימנית של המשתתף ולכסות את החלל בין המסך משתתף. שאל המשתתף לנוח שלו או את ידה השמאלית על חלק ריק של השולחן.
    6. חברו את הכבלים של dataglove גשש אוריינטציה למחשב, ולהתחיל את environme תכנות מציאות מדומהNT. הפעל את התסריט הפקוד מראש בכתב בחלון הפקוד על ידי לחיצה על כפתור "הפעלה" בממשק סביבת מציאות המדומה, כך שסביבת המציאות מדומה מתחילה. צג כי המשתתף כדלקמן על פי ההוראות שמוצגות על מסך המחשב מול המשתתפים. המתן עד התסריט הפקוד הכתוב מראש ייסגר אוטומטית.

איור 1
איור 1: (א) משתתפים לבש גשש אוריינטציה וכן dataglove על יד ימין שלהם, משדר מרחוק SCR על יד שמאל שלהם. (ב) הגדרת ניסוי האשליה הווירטואלית-היד. (C) התקנה של ניסוי האשליה ווירטואלי פן. (ד) צילום מסך של מסך המחשב.אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. עיצוב יד וירטואלית
    הערה: סקריפטים פקודה השתמשתי פייתון בחלון הפקוד של תוכנת מציאות מדומה ולשמור אותם. ודא כי התסריט הפקוד העיקרי, הפקודות היבוא, הסקריפטים מודול, ופקודות אחרות המתוארות להלן חלק מאותו קובץ סקריפט. עבור סקריפט פייתון המלא קבצים דרושים לראות את הקובץ המצורף "ווירטואלי יד Illusion.zip" (NB: את קובץ zip הוא חומרים משלימים של כתב היד ולא חלק של חבילת תוכנת יתר על כן, הוא אינו כולל את התוספים דרושים. dataglove גשש אוריינטציה, וכל מודולים פיתון אחרים המשמשים ברחבי התסריט). על מנת לבצע את הניסוי הראשון לפרוק את תוכן הקובץ לתיקייה כלשהי (למשל שולחן העבודה) ולאחר מכן לחץ לחיצה כפולה על הקובץ "וירטואלי-יד illusion_54784_R2_052716_KM.py" כדי להתחיל את הניסוי. ראוי לציין, כי התסריט הואמיועד לפעול עם סביבת תכנות מציאות מדומה כאמור ולא יעבוד באמצעות תוכניות אחרות.
    1. יבוא מודל יד ווירטואלי מוכן ומודול סקריפט היד כתוב מראש (אשר ניתן למצוא בקובץ הפרק של חבילת תוכנת מציאות מדומה-הסביבה) לסביבת המציאות מדומה. מודול סקריפט היד עקב המחווה אצבע המשותף וזוויות של dataglove ומזין את המידע לתוך מודל היד הווירטואלי, המאפשר שליטה על התנועות של היד הווירטואלית על ידי הזזת היד האמיתית לובש את dataglove.
      1. לשנות באופן ידני את הגודל ומראה של היד הווירטואלית במידת צורך על ידי ציון הפרמטרים שלה בסקריפט, כגון שינוי גודל x, y ו- z שלה לשנות את גודלו או לשנות את התמונה הממופית.
      2. תנאים בתיאום, להשתמש ללא שינוי, כך השהיד הווירטואלי נע באותו אופן כמו היד האמיתית בשעה (כ) בו זמנית. כדי ליצור asynchrony, להוסיף עיכוב של 3 שניות, כך Virtuaאני מושיט נע כעוד יד האמיתית אבל עם עיכוב מורגש.
    2. זהה תוסף גשש אורינטציה מוכן מתאים בקובץ הפרק הווירטואלי-סביבה-המציאות ולייבא אותו סקריפטים הפקודים. שימו לב הפעלת סקריפטים הפקודה עושה את מודול גשש האורינטציה לעקוב אחר שינויי הכיוון של היד האמיתית (שמספקים את הכיוון משתתף גשש לענוד על פרק כף יד זכותם), אשר לאחר מכן ניתן להשתמש כדי לשלוט על שינויי הכיוון של היד הווירטואלית על ידי קביעה לסבסב, גובה צליל, ונתוני גליל המצד הווירטואלי בחלון הפקוד. תעל את הנתונים במעקב על ידי גשש האורינטציה ישירות לתוך המודל הווירטואלי-יד תנאים בתיאום אבל להכניס שהייה של 3 s עבור asynchrony.
    3. לעצב את החפצים וירטואליים נוספים הנדרשים מסלולי תנועתם, כך הם עוברים ו מהיד הווירטואלית (כאן, עיצוב ויבוא מודלים נוספים עבור מקל, מלבן, כדור, סכין, כדי לשמש במהלך pa השונהRTS של הניסוי; ראה "ניסיוני תנאי"). באופן ידני לשנות את הגודל, המראה ואת המיקום עבור כל האובייקטים האלה בתסריט הפקודה באותו אופן כמו הפרמטרים לעומת וירטואלי נקבעים. הגדר את מסלולי תנועה הרצויות באמצעות הפקודות המתאימות כדי לקבוע את מיקום ההתחלה וסיום של מסלולי התנועה של אובייקט ואת המהירות שבה הוא אמור לעבור.
    4. לקבוע את עוצמת הרטט העיתוי של כל ממריץ רטט בתסריט הפקודה; גם ללא עיכוב תנאים בתיאום (כלומר, רטט מתחיל בדיוק כשהיד הווירטואלית נוצרה קשר עם ידי האובייקט הווירטואלי האחר) או באיחור של 3 שעות עבור asynchrony. כל ויברטורים רוטטים באותו הזמן כמו היד הווירטואלית היא נגעה על ידי האובייקט הווירטואלי האחר (או בנקודת הזמן מתעכבת). הגדר את עוצמת הרטט לרמה בינונית (כלומר 0.5 בסולם של 0-1). ראוי לציין, כי הכוח האמיתי של רטט תלוי programming סביבת ויברטורים משמשים לצורך הניסוי, וכי רמה בינונית של רטט בניסוי שלנו לא בהכרח תואמת את הכח האמיתי של רטט כאשר חומרה שונה (כלומר ויברטורים / dataglove) או תוכנה משמשת.
    5. הוספת חלק שני של ניסוי התסריט זהה על השלבים הקודמים למעט השינויים הבאים:
      1. החזר את מודל יד הווירטואלי עם מלבן ווירטואלי בגודל דומה כידו הווירטואלית (כך לממש את גורם המראה של הניסוי)
      2. ודא כי הסיבוב של היד האמיתית הרים כמו על ידי גשש האורינטציה מתורגם תנועות סיבוב של המלבן.
      3. ודא כי הפתיחה והסגירה של היד האמיתית כמו נטל על ידי dataglove מתורגמת שינויי צבע של המלבן באמצעות הפקודה המתאימה לשינוי הצבע של אובייקט בסביבת תכנות שלך (למשל, להציג את מלבן בירוק כאשר hוהוא נסגר לחלוטין, באדום כאשר הוא נפתח לגמרי, ולתת את הצבע לשנות בהדרגה מאדום לירוק או מירוק לאדום כידו פותח או סוגר).
  2. תנאי הניסוי
    1. הפעל את השמונה תנאי ניסוי (נובע חצייה בתיאום שלושה גורמים הניסיונות, המראה של המפעיל הווירטואלי, פעיל / סביל) בצו כי הוא גם מאוזן פני משתתפים או באקראי.
    2. עבור כל תנאי, כולל שלושה שלבים של כ 2 עד 3 דקות כל אחד כדי לגרום האשליה הווירטואלית-היד ושלב איום למדוד תגובות עור אלקטרו (SCR). פרוטוקול הבטון שונה במקצת במשך שמונת התנאים והוא מתואר להלן.
    3. יד וירטואלית / פעיל / סינכרון
      1. הגדר את המערכת כזו כי העיכוב בין האירועים הבאים הוא קרוב לאפס ולא מורגש: (א) התנועות ושינויי הכיוון של היד האמיתית ואת להתכתבing תנועות ושינויי הכיוון של היד הווירטואלית בשלב קורלציה visuo-הרכב; (ב) נקודות בזמן המגע בין היד הווירטואלית לבין האובייקט ווירטואלי הנוסף על המסך ואת המועדים לפי שעון המקביל גירוי נגרם הרטט של היד האמיתית בשלב משושים-visuo; ו- (ג) תנועות ושינויי הכיוון של היד האמיתית ואת התנועות המקבילות ושינויי הכיוון של היד הווירטואלית; ואת הנקודות בזמן המגע בין היד הווירטואלית לבין האובייקט הווירטואלי הנוסף על המסך ואת המועדים לפי שעון המקביל של גירוי נגרם הרטט של היד האמיתית בשלב visuo-המנוע-מישוש.
      2. עבור שלב קורלציה visuo-המוטורי, יש המשתתפים בחופשיות להזיז או לסובב ימני האמיתי שלהם, כולל פתיחה, סגירה, וסיבוב היד האמיתית שלהם, ומרגש כל אצבע בנפרד. למשתתפים לצפות בתנועות מקבילות מצד הווירטואלי על מסך המחשב.
      3. עבור נבשלב גירוי isuo-מישוש, למשתתפים לשמור על היד האמיתית שלהם עדיין תוך כדי צפייה במסך. מתנה נוספת אובייקט ווירטואלי על המסך, כגון כדור או מקל ווירטואלי (אשר נוצר בשנת 1.2.3) שזז וממנה לעומת הווירטואלי, ייצור את הרושם של נגיעה ולא נוגע מהצד הווירטואלי.
        1. צרף לכל קשר בין אובייקט ווירטואלי נוסף זה והיד הווירטואלית על ידי פעילות ויברטור על dataglove. יש הויברטור לעורר את החלק הזה של היד האמיתית מתאימות החלק של היד הווירטואלית כי הוא נגע על ידי האובייקט הווירטואלי הנוסף (למשל, אם האובייקט הווירטואלי נראה לגעת בכף היד הווירטואלית, הכף של המשתתף יד אמיתית צריכה להיות מגורה על ידי ויברטור 16).
      4. עבור שלב קורלציה visuo-משושים-המוטורי, יש המשתתפים להזיז את היד הווירטואלית ידי הזזת היד האמיתית שלהם כדי לגעת רח רוטט ווירטואליאובייקט איכס או דומה (ראה 1.2.3). ודא כי כל מגע בין יד הווירטואלית מקל / אובייקט ווירטואלי מלווה גירוי רטט-induced של היד האמיתית של המשתתף כפי שמתואר 1.3.3.3.
      5. עבור השלב איום, יש המשתתפים לשמור הימני האמיתי שלהם עדיין תוך כדי צפייה סכין או מחט וירטואלי מופיעים על מסך המחשב. הפוך את הסכין או מחט הווירטואלי ללכת ומן היד הווירטואלית. ודא כי כל תוצאות קשר בתוך "חיתוך" לכאורה גלוי או "ניקוב" של היד הווירטואלית.
        1. לגרות את החלק הזה של היד האמיתית מתאימה לחתוך או חלק מנוקב של היד הווירטואלית באמצעות ויברטורים של dataglove כמתואר 1.3.3.3.
    4. יד וירטואלית / / asynchrony פעיל
      1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.3 לאחר קביעת התצורה של המערכת כזו כי העיכוב בין האירועים הקריטיים הוא שלוש שניות במקום קרובים לאפס.
      2. מלבן וירטואלי / פעיל / סינכרון
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.3 אבל עם המלבן הווירטואלי במקום מצד הווירטואלי.
      3. מלבן וירטואלי / / asynchrony פעיל
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.4 אבל עם המלבן הווירטואלי במקום מצד הווירטואלי.
      4. יד וירטואלית / passive / סינכרון
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.3 אבל לשאול המשתתף לשמור שלו או היד האמיתית שלה עדיין לאורך כל השלבים.
      5. יד וירטואלית / / asynchrony פסיבי
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.4 אבל לשאול המשתתף לשמור שלו או היד האמיתית שלה עדיין לאורך כל השלבים.
      6. מלבן וירטואלי / passive / סינכרון
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.5 אבל לשאול המשתתף לשמור שלו או היד האמיתית שלה עדיין לאורך כל השלבים.
      7. מלבן וירטואלי / / asynchrony פסיבי
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 1.3.6 אבל לשאול המשתתף לשמור שלו או היד האמיתית שלה עדיין לאורך כל השלבים.
    5. איסוף נתונים
      1. איסוף נתוני SCR באמצעות ציוד המדידה (ראה רשימת חומרים) והתוכנה שלה. תדירות ההקלטה כל 0.1 ms.
      2. שאל המשתתף למלא את השאלון למדידת תחושת בעלות, סוכנות, מיקום ומראה למצב בהתאמה. השתמש באחת גרסת נייר, שבו כל שאלה (כמתואר 1.4.2.1 ו 1.4.2.2) מודפסת, יחד עם סולם ליקרט (כמתואר 1.4.2.3), ואשר ניתן למלא עם עט; או השתמש בגרסה ממוחשבת, שבה כל שאלה מוצגת על המסך, יחד עם הסולם ליקרט, ואשר ערך קנה המידה שנבחר יכול להיות מודפס.
        1. כלול שאלון מינימאלי כולל שאלות בעלות אחד או יותר 2; השתמש בנוסחה הבאה ארבע: <br /> (O1) "הרגשתי כאילו היד על המסך הייתה ביד ימין או חלק מהגוף שלי";
          (O2) "זה נראה כאילו מה שאני הרגשתי על יד ימין שלי נגרם על ידי המגע של המקל מצד במסך שאני רואה";
          (O3) "היה לי התחושה כי הרטט הרגשתי על יד ימין שלי היה על אותו המיקום שבו היד על המסך נגעה ללבי המקל";
          (O4) "זה נראה יד ימין שלי הייתה במיקום שבו היד על המסך הייתה".
        2. שקול כולל שאלות נוספות בנוגע לשאלות סוכנות; השתמש בנוסחה הבאה:
          (A1) "הרגשתי שאני יכול לשלוט ביד הווירטואלית הזה" (עבור המצב הפעיל);
          (A1) "זה נראה כאילו אני יכול להזיז את היד על המסך אם הייתי רוצה, כאילו מציית רצוני" (עבור המצב הפסיבי); .
          ראוי לציין, כי הפריטים הרשומים 1.4.2.1 ו 1.4.2.2 מתייחסים למצב היד. עבור התנאי המלבן, חלף כל האזכור של היד הווירטואלית על ידי אזכור של המלבן הווירטואלי.
        3. השתמש בקנה מידה Likert 2 עבור כל שאלה (למשל, 1-7), כך המשתתפים יכולים להבקיע את המידה בה הם הסכימו על השאלה; למשל, להשתמש 1 עבור "לא מסכים כלל" ו -7 עבור "מסכים מאוד". ודא כל שאלה מופיעה על מסך וניתן הגיבה עם המספרים 1 עד 7 מקביל ל -7 אפשרויות התגובה של הסקאלה ליקרט; המראה ואת אפשרויות תגובה מתוכנתות בתסריט הניסוי.

    2. אשליה וירטואלית פנים

    1. הגדרת ניסוי
      1. ברוכים המשתתף ולאסוף מידע נוסף, כמו גיל, מין, וכו '
      2. להקים התקנה ניסיונית הכוללת סביבת תכנות מציאות מדומה; מערכת מעקב מיקום ראש, כולל חומרה ותוכנה המקבילf "> 17; ו גשש אוריינטציה 3-DOF מחובר לקצה של כובע כובע או בייסבול.
        הערה: שימוש בהגדרת הניסוי הזה, המשתתפים יכולים בחופשיות להזיז או לסובב את הראש שלהם לשלוט את המיקום והכיוון של הפנים וירטואלי אבל הם לא יכולים לשלוט על הבעות פנים של הפנים וירטואלי
      3. שאל המשתתף לשבת על הכיסא 2 מטרים מול מסך המחשב. ראה תרשים 1C ו 1D עבור איורים של הגדרת הניסוי.
      4. שאל המשתתף לשים על הכובע עם גשש האורינטציה המצורף.
      5. חבר מערכת מעקב מיקום והכיוון גשש למחשב להריץ את הסקריפט הפקודה מראש בכתב בחלון הפקוד על ידי לחיצה על כפתור "הפעלה" בממשק סביבת מציאות המדומה, כך שסביבת המציאות מדומה מתחילה. צג כי המשתתף כדלקמן על פי ההוראות שמוצגות על מסך המחשב מול המשתתפים. לַחֲכוֹתעד התסריט הפקוד הכתוב מראש ייסגר אוטומטית.
    2. עיצוב פנים וירטואלי
      הערה: עבור סקריפט פייתון מלא קבצים דרושים לראות את קובץ "ווירטואלי פן Illusion.zip" המצורף (NB: את קובץ zip הוא חומרים משלימים של כתב היד ולא חלק של חבילת התוכנה, זה אינו כולל את התוספים הדרושים השתמשו לתפקיד ומעקב אוריינטציה וכל מודולים פיתון אחרים המשמשים ברחבי התסריט). על מנת לבצע את הניסוי, הראשון לפרוק את תוכן הקובץ לתיקייה כלשהי (למשל שולחן העבודה) ולאחר מכן לחץ לחיצה כפולה על הקובץ "וירטואלי פנים illusion_54784_R2_052716_KM.py" כדי להתחיל את הניסוי. ראוי לציין, כי התסריט מיועד לפעול עם סביבת תכנות מציאות מדומה המובאת כאן לא יעבוד באמצעות תוכניות אחרות.
      1. השתמש בתכנית בניין פנים וירטואלית לעצב פנים ווירטואלי עם גיל, גזע המתאים, ומינים (מקביל להמשתתפים נבדקים) על ידי בחירת ערכי התאמה האופטימלית על המאזניים המקבילים של התכנית
      2. צור שתי הגירסות של כל פנים, אחד עם הבעת פנים ניטראלית ואחד בחיוך, על ידי בחירת הערכים המתאימים על המאזניים המקבילים של התכנית (אשר משתנים ביטויים לפי גודל עין שינוי, עיוות של הפה וכמה שרירי פנים אחרים)
      3. לבדיקת סטודנטים, ליצור ארבעה פרצופים וירטואליים בת 20 שנים עם תכנית בניין פנים הווירטואלית, פן זכר אחד עם הבעת פנים ניטראלית, פן זכר אחד כי הוא מחייך, פרצוף נשי אחד עם הבעת פנים ניטראלית, ופנים ונקבה אחת כי הוא מחייך
      4. בתוכנית בניין הפנים וירטואלית לייצא את פניהם לקבצים בפורמט VRML 3D.
      5. באמצעות הפקודות המתאימות של סביבת תכנות מציאות מדומה לייבא את קבצי VRML שנוצרו, כלומר, את פניהם הווירטואליים, לסביבה המציאות מדומה לשימוש במהלך הניסוי. Vaר"י גודל או היקף שלהם על ידי הגדרת הפרמטרים שלהם באמצעות הפקודות המתאימות בהתאם.
      6. אתר את המודול מעקב כתובה מראש עבור מערכת מעקב מיקום הראש בקובץ הפרק של הסביבה הווירטואלית ולייבא אותו, המאפשר מעקב אחר עמדות ראש המשתתף. ב סקריפטים, לשנות את הנתונים של עמדות הראש ולקבוע את נקודת הזמן של מתי עמדות ראש מתורגמות עמדות וירטואליות פנים (להשתמש עיכוב ms 0 תנאים בתיאום ועל עיכוב של 3 עבור asynchrony).
      7. מצא תוסף גשש אורינטציה מוכן בקובץ הפרק של הסביבה הווירטואלית ולייבא אותו סקריפטים הפקודים. שים לב, שוב, את התסריט מאפשר החדרת עיכובים זמניים ביחס לנקודת הזמן של מתי שינויי הכיוון של ראשו של משתתף מתורגמי שינויי הכיוון של הראש הווירטואלי (להשתמש עיכוב ms 0 תנאים בתיאום ועל עיכוב של 3 עבור asynchrony ).
      8. עיצוב ob וירטואלי נוסףנבדקים (כגון מקל ווירטואלי) ו מסלולי התנועה שלהם, ואז הם עוברים אל מעל הפני הווירטואלי. הגדר את הגודל של האובייקט הווירטואלי להיות דומה בגודל של אצבע וירטואלית.
      9. חבר חומרה וליישם את הסקריפטים הפקודים השמורים ולאחר מכן להתחיל את הניסוי.
    3. תנאי הניסוי
      1. להריץ סקריפטים של הפיקוד לעקוב אחר מיקום הראש של המשתתף באמצעות מערכת מעקב מיקום ראש ואת כיוון ראשו של המשתתף באמצעות גשש אורינטציה 3-DOF המצורפת כובע.
      2. לחשוף את המשתתף אל הפנים הווירטואלי למשך 30 שניות ולהורות משתתפים לא לזוז. לאחר פניות נעלמו, יש המשתתפים להגיב סולם IOS (כמתואר תחת איסוף נתונים) כדי להעריך עד כמה הוא או היא תופסת את היחס בין לו- או את עצם ואת הפנים הווירטואלי.
      3. הפעל ארבעת תנאי הניסוי (כמתואר להלן) בצו כי הוא גם מאוזן על פני Participants או באקראי. כל תנאי כולל שלושה שלבים של כ 2 עד 3 דקות כל אחד כדי לגרום אשליה וירטואלית פנים.
      4. Neutral / סינכרון
        1. הגדר את המערכת כזו כי העיכוב בין האירועים הבאים הוא קרוב לאפס ולא מורגש: (א) התנועות של הראש האמיתי ואת התנועות המקביל הראש הווירטואלי בשלב קורלציה visuo-המוטורי (ב) נקודות הזמן המגע בין היד האמיתית של המשתתף ואת הלחי האמיתי של המשתתף ובין האובייקט הווירטואלי והראש הווירטואלי בשלב גירוי visuo-מישוש.
        2. עבור שלב קורלציה visuo-המוטורי, יש משתתפים לשים על הכובע עם גשש האורינטציה המצורף. תשאל אותם להמשיך לנוע או סיבוב הראש שלהם לשלוט את המיקום והכיוון של הפנים וירטואלי.
        3. עבור שלב הגירוי-מישוש visuo, יש המשתתפים למתוח זרועם הימנית ימינה שוב ושוב מהתחלה, לגעת הלחי הימני שלהם, בעוד ווהtching המסך. המגע הוא רק רגעי: המשתתף לגעת הלחי, להרפות ולמתוח את הזרוע הימנית שלהם ימינה, וחזור למשך שלב גירויי visuo-משושים זה.
        4. במסך, להציג את הפנים וירטואלי שנוגעים שוב ושוב על הלחי ידי אובייקט וירטואלי, כגון כדור וירטואלי. המגע הוא (או לייתר דיוק תנועת יד בכלל) מסונכרנת עם האובייקט הווירטואלי באמצעות מערכת התנועה שיכול לעקוב אחר מיקומו של האיבר של משתתף (יד למשל) ב -3 D שטח, אשר אפשר לנו ומפות תנועות היד של המשתתף על מנת המסלול של של האובייקט הווירטואלי, וכתוצאה מכך תנועה מסונכרנת של מסלול תנועת היד האמיתית של המשתתף ואת מסלול התנועה של האובייקט הווירטואלי. לכן כאשר האובייקט הווירטואלי נוגע אישי הווירטואלי, הדבר מקביל למשתתף ונוגע בלחי משלהם.
      5. Neutral / asynchrony
        1. הפעל את דה ההליךscribed תחת 2.3.4 לאחר הגדיר את המערכת כך העיכוב בין האירועים הקריטיים הוא 3 שניות במקום קרובים לאפס.
      6. מחייך / סינכרון
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 2.3.4 לאחר הגדיר את המערכת כדי להציג את הפנים המחייכות במקום בפנים עם הבעה.
      7. מחייך / asynchrony
        1. הפעל את ההליך המתואר תחת 2.3.6 לאחר הגדיר את המערכת כך העיכוב בין האירועים הקריטיים הוא 3 שניות במקום קרובים לאפס.
    4. איסוף נתונים
      1. שאל המשתתף למלא את השאלון למדידת תחושת בעלות הסוכנות למצב בהתאמה.
        1. כלול שאלון מינימאלי כולל שאלות בעלות אחד או יותר; השתמש בנוסחה הבאה ארבע:
          (O1) "הרגשתי כמו הפנים שעל המסך היה הפנים שלי";
          (O2) "זה נראה כאילו אניהבבואה שלי במראה ";
          (O3) "זה נראה כאילו אני חש את התנועות ומגע על פני המיקום שבו הפנים על המסך היה";
          (O4) "זה נראה כמו למגע הרגשתי על הפנים שלי נגרמו על ידי הכדור לגעת בפנים על המסך".
        2. שקול כולל שאלות סוכנות; להשתמש שתיים הבאים:
          (A1) "זה נראה כאילו התנועות ראיתי על הפנים על המסך הייתה נגרם כתוצאה מהתנועות שלי";
          (A2) "הפנים על המסך עברו בדיוק כמו שאני רוצה שיקרו, כאילו זה היה מציית רצוני".
      2. כלול את "ההכללה של אחרים העצמי" (IOS) בהיקף 18, אשר נוצרה באמצעות נקודות 7 (1-7) ליקרט מידה 2 שעליו כל ציון מצוין כדי מתאימה מידה שונה של חפיפת עצמי-אחר . ציין את מידת החפיפה גרפית באמצעות החפיפה של שני עיגולים עם אחד representing "האני" ואת המעגל השני "אחר". לאפיין את הציון הנמוך ביותר של הסקאלה באפס-חפיפה של שני מעגלים ואת הציון הגבוה ביותר על ידי חפיפה מושלמת. דירוגים גבוהים יותר ובכך לייצג רמה גבוהה יותר של חפיפת עצמי-אחר.
      3. לחלופין, לכלול את משפיעות Grid 19 כדי להעריך את מצב הרוח.
        1. צור 2 ממדים (ערכיויות ידי עורר) רשת ליקרט במינו, שבו אחד ממד מקביל ערכיות (החל מ -4 עבור הרגשה לא נעים עד 4+ עבור הרגשה נעימה) ואת הקצה השני עוררים (החל מ -4 עבור מרגיש ישנוני עד 4+ עבור תחושת מגורה מאוד).
        2. למשתתפים לבחור נקודה אחת (למשל, עם עט) שמקביל כמה נעים וכמה עורר הם כרגע מרגישים.
          הערה: השאלונים, IOS ולהשפיע Grid להופיע על המסך לאחר כל שלבי הניסוי נגמר. משתתפים השתמשו במקלדת כדי להגיב (זהה ניסוי אשלית היד הווירטואלית). </ Li>
      4. לחלופין, לכלול את השימושים החלופיים משימות (AUT) 20.
        1. שאל משתתפים לפרט כמה שימושים אפשריים עבור פריט משק בית משותף כגון עיתון. המשימה מבוצעת עם עט ונייר. יש משתתפים לרשום כמו שימושים רבים עבור האובייקט כפי שהם יכולים 5 דקות.
        2. חזור על אובייקט אחר (למשל, לבן). ציון את התוצאות מאוחר יותר לפי שטף (מספר השימושים), גמישות (מספר הקטגוריות של שימושים), שכלול (כמה פרטים או הסבר שניתן לשימוש), ומקורי (איך הוא השימוש ייחודי). ודא כי ציונים גבוהים יותר מצביעים על ביצועי חשיבה מסתעפת גבוה עבור כל הפריטים. השתמש בשני ציונים שונים ולהבטיח כי המתאם-מלך שערי יתר הוא גבוה. דגש על התוצאה הגמישות עבור ניתוחים נוספים, כמו זה הוא הציון השקוף ביותר העקבי ביותר ובאופן תיאורטי של המשימה.
        3. השתמש AUT כקובץ מרומז (וביקוש-characteristic-מדד חינם) המציין מצב רוח, כמו ביצועים במשימה זו מגדיל עם מצב רוח טוב יותר 21.
          הערה: אם AUT היא שינוי יישם את התסריט כגון שהפני הווירטואלי נשאר על מסך, הוא גלוי ונשאר תחת שליטתו של המשתתף תוך שהם עושים את AUT.

Representative Results

אשליה וירטואלית-יד

רצנו כמה ניסויים באמצעות הפרדיגמה אשליה וירטואלית-יד, כדי לחקור כיצד אנשים מייצגים גופים שלהם, במקרה זה את ידיהם. מספר המשתתפים נבדקו תלוי בכמות של תנאים, בדרך כלל סביב 20 משתתפים לכל מצב. כאן אנו מספקים תוצאות רלוונטיות עבור אחד המחקרים פירט ביותר שערכנו במעבדה שלנו. אנו לצמצם את הדיון שלנו על מידע סובייקטיבי, לממוצע של התגובות ליקרט בקנה מידה לארבע שאלות הבעלות (O1-O4) והתגובה ליקרט בקנה מידה לשאלה סוכנות (A1).

במחקר זה 8, אנחנו באופן שיטתי חקרו את ההשפעות של סינכרון (אסינכרוני לעומת סינכרוני), המראה של מפעיל וירטואלי (יד וירטואלית מול מלבן), ופעילות (פסיבית לעומת פעיל) על participants 'תחושת הבעלות ותחושת עצמיות (כל התנאים נבדקו בתוך משתתפים). התוצאות היו זהות עבור בעלות סוכנות. כפי שניתן לראות בתרשים 2, בעלות נתפסה סוכנות הייתה חזקות אם יד אמיתית והעולם הווירטואלי נעה בתיאום [F (1,43) = 48.35; p <0.001; ו- F (1,43) = 54.64; p <0.001; עבור בעלות סוכנות, בהתאמה], אם המפעיל הווירטואלי היה יד מאשר אם זה היה מלבן [F (1,43) = 14.85; p <0.001; ו- F (1,43) = 6.94; p <0.02], ואם המשתתף היה פעיל ולא F [הפסיבי (1,43) = 9.32; p <0.005; ו- F (1,43) = 79.60; p <0.001]. ההשפעה בתיאום משכפלת את האשליה וירטואלית-יד הסטנדרטית.

איור 2
איור 2: דירוגים בעלות סוכנות כפונקציה של סינכרון, המראה של המפעיל הווירטואלי, ופעילות של החלקicipant. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3: דירוגים בעלות סוכנות כפונקציה של סינכרון ופעילות של המשתתף. ראוי לציין, כי האפקט בתיאום בולט יותר עבור משתתפים פעילים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

אפילו יותר מעניין, הן בעלות סוכנות הראו אינטראקציה מובהקת בין הפעילות בתיאום [F (1,43) = 13.68; p = 0.001; ו- F (1,43) = 23.36; p <0.001; ראה איור 3], אך לא בין המראה ואת בתיאום. דפוס זהעולה כי הפעילות משחק תפקיד דומיננטי יותר לבעלות האשליה מאשר מראה עושה, זה אפילו הראה כי תפיסת בעלות האשליה חזקה יותר ווירטואלי מ פרדיגמה אשלית יד גומי מסורתית. לדברי Hommel 22, סוכנות אובייקטיבית (כלומר, המידה שבה אירוע חיצוני ניתן לשלוט באופן אובייקטיבי) תורם הוא בעלות סובייקטיבי סוכנות סובייקטיבי, מה שמסביר מדוע בניסוי הזה, פעיל, בקרת סינכרוני על המפעיל הווירטואלי מוגברת הוא בעלות סובייקטיבית סוכנות סובייקטיבי.

בעוד מראה לא אינטראקציה עם סינכרון, דבר המצביע על כך את אשלית הבעלות אינה מסתמכת על מראה, זה נתן לה השפעה עיקרית. זה מצביע על כך מראה אכן יש השפעה על בעלות נתפסה. זה הגיוני להניח כי לאנשים יש ציפיות בכלל על מה אובייקטים חיצוניים שאולי היה ואולי לא להיות plausible חלק מגופם, התומך בתפיסת בעלות בכלל אבל לא למתן את ההשפעה של סינכרון. כך אנו מסיקים כי מספר מקורות המידע לתרום את תחושת הבעלות סובייקטיבית: ציפיות מלמעלה למטה כללי ומידע בתיאום מלמטה למעלה. מערכת היחסים בין שני מקורות מידע אלה לא נראים להיות אינטראקטיביים אבל מפצה, כך שציפיות כלליות רשאיות להשתלט בהיעדר סינכרון, ולהיפך.

אשליה וירטואלית פנים

במחקר אחר, חקרנו איך אנשים מייצגים הפנים שלהם. הצלחנו לשחזר את האשליה enfacement המסורתית בסביבה וירטואלית, אשר אנו מכנים את האשליה וירטואלי פנים 12. בנוסף, אנו בודקים האם אנשים לאמץ את מצב הרוח שהביעה פנים וירטואליים הם מזדהים עם. היה אחד בתוך-משתתףגורם-סינכרון (אסינכרוני לעומת סינכרוני) ואחד בין-משתתף הביטוי גורם-פנים (שמח לעומת נייטרלי). דירוגי IOS לפני שלב אינדוקציה מכל אלה מפחיתים את רייטינג IOS לאחר שלב האינדוקציה, גם להשפיע על דירוג Grid לפני שלב האינדוקציה מכל אלה מפחיתים את רייטינג Grid להשפיע לאחר שלב האינדוקציה, ושינויי הדירוג אלה שמשו IOS ולהשפיע תוצאות הרשת.

הניתוח של עשרות בעלות (O1-4), ציוני הסוכנות (A1-2), וכן את קנה מידת IOS 18 שינויים כל הראה השפעות עיקריות של סינכרון [F (1,58) = 38.24; p <0.001; F (1,58) = 77,33; p <0.001; ו- F (1,58) = 43.63; p <0.001; בהתאמה], מראה בתיאום כי בין תנועות הראש של האדם עצם ואת תנועות הפנים הווירטואליים גדלו נתפס בעלות וסוכנות, ומנחה את האינטגרציה של הפנים של אחרים לתוך עצמי של האדם עצמו (ראה Fiאיור 4). בתיאום גם שפר את המצב, כפי שצוין על ידי שפעת סינכרון על הרשת להשפיע 19 שינויים [F (1,58) = 7.99; p <0.01].

איור 4
דירוגים בעלות וסוכנות, וכן שינויים IOS, כפונקציה של סינכרון: איור 4. יצוין, כי שינויי IOS החיובית לרמוז גידול של אינטגרציה של האחר לתוך העצמי של האדם. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5
איור 5: להשפיע על שינויי רשת (ערכים חיוביים לרמוז שוטפת רגש חיובית) ועשרות גמישות AUT, כפונקציה של סינכרון ואת בעת הפנים הווירטואלי. ראוי לציין, כי יחסי הגומלין בין סינכרון והביטוי מונעים על ידי רוח חיובית מתמשך יותר ובמיוחד ביצועים וגמישות טובים השילוב של סינכרון ופנים ווירטואלי שמח. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

היו השפעות עיקריות משמעותיות של הבעת פנים על שינויי IOS, להשפיע רשת המשנה, וגמישות 20 AUT, 21, 23 אבל יותר חשובה הייתה העובדה להשפיע שינויי רשת ואת הגמישות להבקיע ייקשרו עם סינכרון [F (1, 58) = 4.40; p <0.05; ו- F (1,58) = 4.98; p <0.05; בהתאמה]. כפי שניתן לראות בתרשים 5, המשתתפים דיווח רוח משופרת והראה התנהגות יצירתית יותר לאחר enfacing (כלומר, סינכרוניly נעים עם) פרצוף שמח לעומת התנאים שבהם הם עברו באופן אסינכרוני עם פרצוף שמח או באופן סינכרוני עם פנים נייטרלית.

F / P / PES EFF פעולה SYN EFF * ACT EFF * SYN ACT * SYN EFF * ACT * SYN
O1 11.66 10.11 45.38 10.08
0.001 0.003 <0.001 0.003
0.21 0.19 0.51 0.19
O2 5.37 47.65
0.025 <0.001
0.11 0.53
O3 10.75 41.30 9.81
0.002 <0.001 0.003
0.20 0.49 0.19
O4 12.86 17.17 15.12 10.60
0.001 <0.001 <0.001 0.002
0.23 0.29 0.26 0.20
O1-4 14.85 9.32 48.35 13.68
0; 0.001 0.004 <0.001 0.001
0.26 0.18 0.53 0.24
A1 6.94 79.60 54.64 23.36
0.012 <0.001 <0.001 <0.001
0.14 0.65 0.56 0.37

טבלה 1: F, P ו אטה חלקית בריבוע (PES) ערכים בגין ההשפעות של הרייטינג פריט בשאלון, עם df = 43. גורמים הם EFF: מפעיל וירטואלי (יד וירטואלית מול מלבן); ACT: פעילות (חקר פעיל לעומת גירוי פסיבי); ו SYN ממש בתזמון (אסינכרוני לעומת סינכרוני). תוצאות רק עבור השפעות משמעותיות מוצגים.

אה = "1" FO: keep-together.within-page = "1" FO: keep-עם-next.within-page = "תמיד">
M / SE HP-SY HP-AS HA-SY HA-AS RP-SY RP-AS RA-SY RA-AS
O1-4 4.37 3.44 5.09 3.50 3.79 3.14 4.68 3.05
0.20 0.23 0.19 0.25 0.23 0.23 0.20 0.21
A1 3.59 3.11 6.36 4.36 3.07 2.57 6.09 3.80
0.30 0.32 0.15 0.33 0.28 0.27 0.24 0.33

page = "1"> טבלה 2: אמצעי (M) ואת סטיות התקן (SE) עבור רייטינג בעלות סוכנות בכל שמונת התנאים. H: יד; R: מלבן; ת: פעיל; P: פסיבי; ש"י: סינכרוני; AS: אסינכרוני.

F / P / PES הבעת פנים סינכרוניזציה בתיאום * הבעת פנים
בעלות (O1-4) 38.24
<0.001
0.40
הסוכנות (A1-2) 77.33
<0.001
0.57
שינויי IOS 4.03 43.63
0.049 0.001
0.07 0.43
להשפיע Grid ערכית שינויים 6.06 7.99 4.40
0.017 0.007 0.041
0.10 0.13 0.07
AUT-גמישות 5.42 4.98
0.024 0.03
0.09 0.08
AUT-רהיטות 7.89
0.007
0.12

הטבלה 3: F, P ו- חלקית יטה בריבוע (PES) ערכים עבור אמצעים תלויים רלוונטיים, עם df = 58 עבור שאלון ותוצאות IOS, ו DF = 56 עבור הממד הערכי של moo הרשת להשפיעd תוצאות ו AUT. תוצאות רק עבור השפעות משמעותיות מוצגים.

M / SE Neutral-SY Neutral-AS Happy-SY Happy-AS
בעלות (O1-4) 2.88 2.03 3.38 2.36
0.27 0.16 0.23 0.22
הסוכנות (A1-2) 5.90 4.25 6.16 4.08
0.20 0.25 0.13 0.32
שינויי IOS 0.37 -0.80 1.00 -0.40
0.21 0.25 0.20 0.24
להשפיע Grid ערכית שינויים -1.07 -1.33 0.60 -1.20
0.42 0.33 0.39 0.31
AUT-גמישות 5.87 6.07 7.43 6.10
0.31 0.37 0.29 0.39
AUT-רהיטות 7.27 8.27 9.73 7.37
0.51 0.68 0.68 0.49

לוח 4: אמצעי (M) ואת סטיות התקן (SE) עבור אמצעי תלוי רלוונטי בארבעת התנאים. Neutral: הבעת פנים ניטרלית; שמח: הבעת פנים שמחה; ש"י: סינכרוני; AS: אסינכרוני.

Discussion

במאמר זה תארנו שני פרוטוקולים מפורטים הפרדיגמות וירטואלית-היד ווירטואלי פן אשליה, שבו הלימוד ווירטואלי הפנים שלנו היה הראשון לשכפל את אשלית פן בעלות המסורתית-induced וליטוף במציאות מדומה, יחד עם תוצאות נציגים שתי פרדיגמות.

ההשפעות בתיאום המשמעותיות עולות כי הצלחנו התרמת בעלות אשליה עבור היד הווירטואלית ואת הפנים הווירטואלי, בדומה פרדיגמות אשליה מסורתיות יותר. יכולת לשחזר את ההשפעות הללו באמצעות טכניקות מציאות מדומה יש יתרונות לא מבוטלים 11, 24. טכניקות מציאות מדומה משחררות את הנסיין מההליך והליטוף המלאכותי interruptive למדי ופותח אפשרויות חדשות מניפולציות ניסיון. לדוגמא, effectors הווירטואלי מורפינג אפשר לנו לתפעל את ההשפעה שיטתית של appeaראנס של היד הווירטואלית והדמיון בין הוירטואלי והיד האמיתית של המשתתף, או הבעות פן של הפנים הווירטואלי. ההשפעה של סוכנות יכולה גם להיחקר באופן שיטתי על ידי שינוי המידה (למשל, המיידיות) שאליו משתתפים יכולים לשלוט על התנועות של המפעיל המלאכותי.

עוד שדרה מבטיחה למחקר מציאות מדומה בעתיד היא פרספקטיבת האדם ראשונה (1PP) חוויות מציאות מדומה. חוויות 1PP יכולות ליצור תחושה עצומה של טבילה ותחושת הנוכחות, בקנה מידה שונה לחלוטין מאשר חווית מציאות מדומה פרספקטיבה בגוף שלישית 25, 26, 27, 28. בשנת 1PP חווה אחד יכול להרגיש באמת כמו אחד הוא הגלגול, כי אחד הוא ממש המגלמת את הגלגול. זו פותחת אפשרויות לכל מיני מניפולציות כגון חלקי ניתוק של הגוף של האדם 28, מתארך 29, rescaling חלקי גוף 30, או שינוי צבע העור של האדם 31, 32.

כמו בהווה ממצאים רבים האחרים להפגין, שליטת אירועים וירטואליים באופן סינכרוני מגביר משמעותי את תפיסת האירועים הללו שייכים לגוף של האדם עצמו. לדוגמא, הממצאים שלנו ממחקר היד מראים כי שליטה מיידית היא אות חשובה להבחנה בין בהפקה עצמית ואירועים אחרים בייצור (כלומר, סוכנות אישית) ובין קשור עצמי ואירועים אחרים הקשורים (כלומר, בעלות גוף) . הממצאים המוצגים כאן ובמקומות אחרים מראים כי מידע מלמטה למעלה משחק תפקיד מכריע את הופעתה של ייצוג עצמי פנומנלי, אפילו עבור חלקי גוף שאינם כזהה הקשורות כחלק הגוף של האדם עצמו 4.

jove_content "> החלק הקריטי ביותר של פרוטוקולי תיאר הוא תהליך האינדוקציה, אשר מציג מתאמים בין חזותי, מישוש ומוטורי (כלומר, הפרופריוצפטיבית) מידע-אלו מתאמים מאפשרים המערכת הקוגניטיבית לגזור בעלות סוכנות. כפי להסתמך מתאמים אלה על תזמון היחסי של אירועי בהתאמה, כגון העיכוב בין תנועות עצמו משתתף והתנועות של המפעיל המלאכותי, זה חיוני כדי לשמור עיכובי עיבוד (במיוחד בכל הנוגע לתרגום של נתונים מן dataglove לבקשה של המפעיל הווירטואלי על המסך) עד למינימום. עם הגדרת הניסוי שלנו עיכוב הזמן המרבי הוא כ -40 מילים-שניות, שהוא בקושי מורגש ואינו לעכב את תפיסת סיבתיות הסוכנות. Shimada, פוקודה, ו Hiraki 33 הציע כי חלון הזמן הקריטי להתרחשות תהליכי אינטגרציה רב חושיים המהווים את ייצוג הגוף העצמי הוא 300 ms,כלומר עיכובים עוד צפויים להפחית את התפיסה של שליטה על אירועים וירטואליים.

היבט חשוב נוסף של הפרוטוקול הוא שליטה ניסיוני הדוק על תנועות ידיים או פנים של משתתף, בהתאם הפרדיגמה. במהלך אינדוקציה, תנועות פעילות של גורם בהתאמה חיוניות, כמו המתאמים intersensory נדרשו להסתמך על תנועות explorative פעילות בצד של המשתתף. מכיוון שכך, חשוב לעודד את המשתתפים לעבור לעתים קרובות לעסוק בחיפושי פעיל. בשלבים אחרים של הניסוי, תנועות יכול לפגוע המדידה זאת. למשל, בתוך הפרדיגמה האשליה הווירטואלית-יד, הזזת היד השמאלית (שממנו SCR נרשמה) עשויה להבהיר מדידות של רמת SCR הרועשת ולא אמינה.

הגבלה של הטכניקה הפרדיגמה אשליה וירטואלית-יד זה, מסיבות מעשיות, המשתתפים כלל ללבוש tr dataglove והכיווןאקר במהלך הניסוי כולו (כדי לצמצם הפרעה). זה לא יכול להיות נוח, אשר בתורו יכול להשפיע על מצב הרוח או מוטיבציה של המשתתף. אחד פתרונות אפשריים לבעיה כי יהיו שימוש בציוד מצית או פריטי לבוש מחוייט. מגבלה נוספת של טכניקת הפרדיגמה אשליה וירטואלית פנים הנוכחית שלנו היא כי הציוד רק רושם תנועות ראש אבל לא שינויי בעת פן. מתן אפשרות למשתתפי לשלוט בהבעות הפנים של פנים וירטואלי עשויה לתרום אשליות הבעלות, אבל זה ידרוש חומרה ותוכנה מספק זיהוי וסיווג אמין של הבעות פנים בבני אדם-אשר אין לנו עדיין זמין במעבדה שלנו. השימוש למשל בזמן אמת (פנים) כלי עזר ללכוד תנועה יהיה יתרון גדול להתגבר על מגבלות אלה יאפשר לנו להגביר את תחושת סוכנות והבעלות avatars לרמות גבוהות יותר באופן משמעותי.

כפי שהוצע על ידיאת הממצאים של מחקר 8, עמנו לשקול מקורות שונים של מידע ולעדכן ייצוג הגוף שלהם ברציפות. נראה שהם משתמשים במידע מלמטה למעלה ומידע מלמעלה למטה באופן מפצה, במובן זה מקור מידע אחד משחק תפקיד חזק בהעדר הדומה אחרת מה כבר הניח את תחושת הסוכנות 34. זה מספק אפיקים מעניינים למחקר עתידי, כפי שהוא למשל עולה כי בעלות יכולה להיתפס אפילו עבור effectors המלאכותית בתנוחות מביכות, ובלבד מידה מספקת של דמיון שטח, או להיפך (כלומר, אם המפעיל המלאכותי מיישר מושלם עם המפעיל האמיתי אך נבדל ממנו במונחים של תכונות פני שטח). הממצאים הזמינים גם מראים כי הגבולות בין העצמי לבין הזולת הם די פלסטיק, כך תכונות של אדם אחר או סוכן יכולות להיתפס כתכונה של עצמך, ספקו כמה מידת synchrony בין התנהגות של האדם עצמו ושל 35 אחרים, 36.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vizard (Software controlling the virtual reality environment) Worldviz Vizard allows importing hand models and integrating the hand, dataglove and orientation tracker modules through self-written command scripts. These scripts can be run to control the presentation of the virtual hand in the virtual environment, the appearance of the hand and the way it moves; they also control vibrator activities.
Cybertouch (Dataglove) CyberGlove Systems Cybertouch Participants wear this dataglove to control the movements of the virtual hand in the virtual environment. Measurement frequency = 100 Hz; Vibrator vibrational frequency = 0-125 Hz.
Intersense (Orientation tracker) Thales InertiaCube3 Participants wear the Intersense tracker to permit monitoring the orientation of their real hand (data that the used dataglove does not provide). Update rate = 180 Hz.
Biopac system (Physiological measurement device) Biopac MP100 The hardware to record skin conductance response.
Acquisition unit (Physiological measurement device) Biopac BN-PPGED The hardware to record skin conductance response.
Remote transmitter (Physiological measurement device) Biopac BN-PPGED-T Participants wear the remote transmitter on their left hand wrist; it sends signals to the Biopac acqusition unit.
Electrode (Physiological measurement device) Biopac EL507 Participants wear  the electrode on their fingers; it picks up skin conductance signals.
AcqKnowledge (Software controlling acquisition of physiological data) Biopac ACK100W, ACK100M The software to record skin conductance responses.
Box Custom-made Participants put their right hand into the box
Computer Any standard PC + Screen (could be replaced by VR glasses/devive) Necessary to present the virtual reality environment, including the virtual hand.
Cape Custom-made Participants wear this cape on their right shoulder so they cannot see their right hand and arm.
Kinect (Head position tracker) Microsoft Kinect tracks the X-Y position of the participant's head. Recording frame rate = 30 Hz.
FAAST (Head position tracker software) MXR FAAST 1.0 Software controls Kinect and is used to track the position of the participant's head.
Intersense (Head orientation tracker) Thales InertiaCube3 Intersense tracks rotational orientation changes of the participant's head. Update rate = 180 Hz.
Facegen (Face-model generator software) Singular Inversions FaceGen Modeller  Facegen allows creating various virtual faces by varying various parameters, such as male/female-ness or skin color.
Cap Any cap, e.g., baseball cap The cap carries the Intersense orientation tracker.
Computer Any standard PC + Screen Necessary to present the virtual reality environment, including the virtual head.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tsakiris, M., Schütz-Bosbach, S., Gallagher, S. On agency and body-ownership: Phenomenological and neurocognitive reflections. Conscious. Cogn. 16, (3), 645-660 (2007).
  2. Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. 391, (6669), 756-756 (1998).
  3. Armel, K. C., Ramachandran, V. S. Projecting sensations to external objects: Evidence from skin conductance response. Proc. R. Soc. B. 270, (1523), 1499-1506 (2003).
  4. Tsakiris, M. My body in the brain: A neurocognitive model of body-ownership. Neuropsychologia. 48, (3), 703-712 (2010).
  5. Kalckert, A., Ehrsson, H. H. Moving a rubber hand that feels like your own: Dissociation of ownership and agency. Front. Hum. Neurosci. 6, (40), (2012).
  6. Kalckert, A., Ehrsson, H. H. The spatial distance rule in the moving and classical rubber hand illusions. Conscious. Cogn. 30C, 118-132 (2014).
  7. Ma, K., Hommel, B. Body-ownership for actively operated non-corporeal objects. Conscious. Cogn. 36, 75-86 (2015).
  8. Ma, K., Hommel, B. The role of agency for perceived ownership in the virtual hand illusion. Conscious. Cogn. 36, 277-288 (2015).
  9. Slater, M., Perez-Marcos, D., Ehrsson, H. H., Sanchez-Vives, M. V. Towards a digital body: The virtual arm illusion. Front. Hum. Neurosci. 2, (6), (2008).
  10. Sanchez-Vives, M. V., Spanlang, B., Frisoli, A., Bergamasco, M., Slater, M. Virtual hand illusion induced by visuomotor correlations. PLOS ONE. 5, (4), e10381 (2010).
  11. Spanlang, B., et al. How to build an embodiment lab: Achieving body representation illusions in virtual reality. Front. Robot. AI. 1, 1-22 (2014).
  12. Tsakiris, M. Looking for myself: Current multisensory input alters self-face recognition. PLOS ONE. 3, (12), e4040 (2008).
  13. Sforza, A., Bufalari, I., Haggard, P., Aglioti, S. M. My face in yours: Visuo-tactile facial stimulation influences sense of identity. Soc. Neurosci. 5, 148-162 (2010).
  14. Bufalari, I., Porciello, G., Sperduti, M., Minio-Paluello, I. Self-identification with another person's face: the time relevant role of multimodal brain areas in the enfacement illusion. J. Neurophysiol. 113, (7), 1959-1962 (2015).
  15. Ma, K., Sellaro, R., Lippelt, D. P., Hommel, B. Mood migration: How enfacing a smile makes you happier. Cognition. 151, 52-62 (2016).
  16. Ma, K., Hommel, B. The virtual-hand illusion: Effects of impact and threat on perceived ownership and affective resonance. Front. Psychol. 4, (604), (2013).
  17. Suma, E. A., et al. Adapting user interfaces for gestural interaction with the flexible action and articulated skeleton toolkit. Comput. Graph. 37, (3), 193-201 (2013).
  18. Aron, A., Aron, E. N., Smollan, D. Inclusion of Other in the Self Scale and the structure of interpersonal closeness. J. Pers. Soc. Psychol. 63, (4), 596 (1992).
  19. Russell, J. A., Weiss, A., Mendelsohn, G. A. Affect grid: a single-item scale of pleasure and arousal. J. Pers. Soc. Psychol. 57, (3), 493-502 (1989).
  20. Guilford, J. P. The nature of human intelligence. McGraw- Hill. New York, NY. (1967).
  21. Ashby, F. G., Isen, A. M., Turken, A. U. A neuropsychological theory of positive affect and its influence on cognition. Psychol. Rev. 106, (3), 529-550 (1999).
  22. Hommel, B. 34;Action control and the sense of agency". The sense of agency. Haggard, P., Eitam, B. Oxford University Press. New York. 307-326 (2015).
  23. Akbari Chermahini, S., Hommel, B. The (b)link between creativity and dopamine: Spontaneous eye blink rates predict and dissociate divergent and convergent thinking. Cognition. 115, (3), 458-465 (2010).
  24. Sanchez-Vives, M. V., Slater, M. From presence to consciousness through virtual reality. Nat. Rev. Neurosci. 6, (4), 332-339 (2005).
  25. Slater, M., Spanlang, B., Sanchez-Vives, M. V., Blanke, O. First person experience of body transfer in virtual reality. PLOS ONE. 5, (5), (2010).
  26. Maselli, A., Slater, M. The building blocks of the full body ownership illusion. Front. Hum. Neurosci. 7, (83), (2013).
  27. Pavone, E. F., et al. Embodying others in immersive virtual reality: Electro cortical signatures of monitoring the errors in the actions of an avatar seen from a first-person perspective. J. Neurosci. 26, (2), 268-276 (2016).
  28. Tieri, G., Tidoni, E., Pavone, E. F., Aglioti, S. M. Body visual discontinuity affects feeling of ownership and skin conductance responses. Sci. Rep. 5, (17139), (2015).
  29. Kilteni, K., Normand, J., Sanchez-Vives, M. V., Slater, M. Extending body space in immersive virtual reality: A long arm illusion. PLOS ONE. 7, (7), (2012).
  30. Banakou, D., Groten, R., Slater, M. Illusory ownership of a virtual child body causes overestimation of object sizes and implicit attitude changes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, (31), 12846-12851 (2013).
  31. Martini, M., Perez-Marcos, D., Sanchez-Vives, M. V. What color is my arm? Changes in skin color of an embodied virtual arm modulates pain threshold. Front. Hum. Neurosci. 7, (438), (2013).
  32. Peck, T. C., Seinfeld, S., Aglioti, S. M., Slater, M. Putting yourself in the skin of a black avatar reduces implicit racial bias. Consc. Cogn. 22, (3), 779-787 (2013).
  33. Shimada, S., Fukuda, K., Hiraki, K. Rubber hand illusion under delayed visual feedback. PLOS ONE. 4, (7), (2009).
  34. Synofzik, M., Vosgerau, G., Newen, A. Beyond the comparator model: A multifactorial two-step account of agency. Conscious. Cogn. 17, (1), 219-239 (2008).
  35. Hommel, B., Müsseler, J., Aschersleben, G., Prinz, W. The theory of event coding (TEC): A framework for perception and action planning. Behav. Brain. Sci. 24, (5), 849-878 (2001).
  36. Hommel, B. Action control according to TEC (theory of event coding). Psychol. Res. 73, (4), 512-526 (2009).
יצירת אשליות Virtual-יד וירטואלית פנים לחקור ייצוג עצמי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ma, K., Lippelt, D. P., Hommel, B. Creating Virtual-hand and Virtual-face Illusions to Investigate Self-representation. J. Vis. Exp. (121), e54784, doi:10.3791/54784 (2017).More

Ma, K., Lippelt, D. P., Hommel, B. Creating Virtual-hand and Virtual-face Illusions to Investigate Self-representation. J. Vis. Exp. (121), e54784, doi:10.3791/54784 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter