Summary
Здесь мы описываем виртуальной рукой и иллюзию парадигм виртуального лица, которые могут быть использованы для изучения тела, связанных с Самовосприятия / -представление. Они уже использовались в различных исследованиях, чтобы продемонстрировать, что при определенных условиях, виртуальная рука или лицо может быть включено в своего представления тела, предполагая, что представления тела являются довольно гибкими.
Abstract
Исследования, расследующие, как люди представляют себя и свое собственное тело часто используют варианты «иллюзии собственности», таких как традиционной резиновой ручной иллюзии или более недавно обнаруженной enfacement иллюзии. Тем не менее, эти примеры требуют довольно искусственных экспериментальных установок, в которых должно быть погладила в синхронность с реальной стороны участников или лицевой ситуации искусственный эффектор, в которых участники не имеют никакого контроля над поглаживания или движения их реальной или искусственной эффектора , Здесь мы описываем технику, чтобы установить право собственности на иллюзии в установке, которая является более реалистичным, более интуитивным, и предположительно более высокой экологической обоснованности. Это позволяет создавать виртуальные руки иллюзию, имея участники управлять движениями виртуальной руки , представленные на экране или в виртуальном пространстве перед ними. Если виртуальная рука движется синхронно с собственной реальной стороны участников, они склонны воспринимать тон виртуальная рука как часть своего собственного тела. Метод также создает иллюзию виртуального лица, имея участники управлять движениями виртуального лица перед ними, снова о том , что они склонны воспринимать лицо как свои собственные , если она движется синхронно с их реальным лицом. Изучение обстоятельств, иллюзии такого рода могут быть созданы, увеличенные или уменьшенные предоставляет важную информацию о том, как люди создают и поддерживают представления себя.
Introduction
Согласно западной философии, человеческое я состоит из двух аспектов: 1 С одной стороны , мы воспринимаем наше собственное тело и нашу деятельность в здесь и сейчас, что создает феноменальное чувство собственного представления (часто называется минимальным самостоятельно). С другой стороны , мы создаем более устойчивые представления себя, сохраняя информацию о нашей личной истории, объединяя новую информацию в формирующейся самооценкой, и представить себя в нашей социальной среде , соответственно, что составляет к созданию так называемой повествовательной себя. Минимальным или феноменальная само Утверждалось выйти из двух источников информации. Одним из них является сверху вниз информации о продолжительнее аспектах нашего тела, такие как информация о эффекторов мы владеем или форму нашего лица. Другой снизу вверх информация , представленная самовосприятия в нынешней ситуации.
Исследования последнего были Stronглицин вдохновлен умным изучением Botvinick и Коэна 2. Эти авторы представили участникам человека с резиновой рукой, лежащей перед ним, рядом с одной из своих реальных рук, которые, однако, были скрыты от глаз. Когда реальная рука и резиновая рука выходка в синхронии, так , чтобы создать интермодальные синхронный вход, участники имели тенденцию воспринимать резиновую руку как часть своего собственного тела резиновой части иллюзии. Дальнейшие исследования показали , что воспринимается собственность даже зашел так далеко , что участники начинают потеть и пытается вывести свою реальную руку , когда резиновая рука подвергается нападению ножом или иным образом быть "больно" 3.
В то время как Botvinick и Коэн интерпретировали свои результаты, чтобы продемонстрировать, что самовосприятие возникает из обработки информации снизу вверх, другие авторы утверждают, что результаты резиновой руки иллюзия от взаимодействия между интермодальных Synchrоны ввода, снизу вверх источника информации и сохраненных представлений своими руками, сверху вниз источника информации 4. Идея заключается в том, что стимул синхронность создает впечатление, что реальное и резиновая рука одно и то же самое, и учитывая, что резиновая рука выглядит как настоящая рука, это впечатление считается реальностью.
Более поздние исследования по Kalckert и Ehrsson 5 добавлен компонент зрительно-моторную к резине ручной парадигме, которая позволяет для исследования как воспринимается собственности (такое впечатление , что искусственный эффектор принадлежит к собственному телу) и воспринимаемое агентство (такое впечатление , что кто - то производя наблюдаемых движений себя). Участники имели возможность перемещать указательный палец резиновой руки вверх и вниз, перемещая их собственный указательный палец, и синхронность между реальными и резинкой движениями пальцев, режим движения (пассивный против активного режима) и positioninманипулировали г резиновой рукой (несочетаемое против вяжется с учетом стороны участника). Полученные результаты были приняты, чтобы обеспечить поддержку идеи о том, что агентство и собственность функционально различных когнитивных явлений: в то время как синхронность движения отменили как чувство собственности и агентства, режим движения только пострадавшие агентства и конгруэнтность положения резиновой руки оказало влияние на владение только. Два последних результата были воспроизведены в последующем исследовании , в котором расстояние между реальным и резиновой рукой в вертикальной плоскости изменялся 6: владение для резиновой руки уменьшается по мере его положение все более и более несовпадающими реальную руку участника. Тем не менее, агентство не был затронут misplacements резиновой рукой в любом состоянии.
Однако недавние исследования с использованием методов виртуальной реальности, которые обеспечивают участника с активным контролем над искусственным эффектора, свидетельствует о том, что роль сверху внизчасть и различие между собственностью и агентством , возможно, были завышены 7, 8. Эти методы заменили резиновую руку виртуальной рукой , представленной участникам на экране перед ними или с помощью виртуальной реальности очки 9. Участники обычно носят dataglove , который переводит движения реальной руки участника в движения виртуальной руки, синхронно или асинхронно (например, с заметной задержкой). По аналогии с резиновой ручной иллюзии, синхронного перевода сильно увеличивает впечатление участника , что виртуальная рука становится частью его или ее собственного тела 10.
Использование методов виртуальной реальности для создания резиновой руки иллюзию имеет ряд преимуществ по сравнению как с традиционной парадигме резиновой руки и комбинации резиновой части парадигмы с зрительно-моторной ComponenTS 11. Двигаясь свою руку и видя эффектор движется в синхронности с ней создает гораздо более естественную ситуацию, чем перед резиновую руку и погладил будучи экспериментатором. Кроме того, виртуальная манипуляция обеспечивает экспериментатора гораздо более экспериментальной гибкости и гораздо больший контроль над воспринимаемого отношения между воспринимая и перемещая свою реальную руку и свое восприятие события, созданного искусственного эффектора. В частности, с использованием виртуальных методов облегчает манипулирование факторов, которые могут влиять на воспринимаемую собственности и агентства. Например, форма виртуальной стороны может быть модифицировано намного проще и быстрее, чем форма резиновой руки, и движения виртуальной стороны могут быть любого вида, и, например, включать в себя биологически невозможные движения. Помимо всего прочего, это облегчает исследовать пределы иллюзии, так как искусственный эффектор не должен выглядеть как рука, но может быть замеред любым видом статического или динамического события. Из обоих практический и теоретический интерес, виртуальный эффектор, возможно, гораздо более захватывающий и чувствует себя гораздо более реальным, чем резиновая рука, которая может уменьшить необходимость ссылаться сверху вниз интерпретации, чтобы разобраться в сложившейся ситуации.
иллюзии собственности, однако, не ограничивается руками. Tsakiris 12 был первым использовать гладит технику , чтобы создать впечатление участников , что статическое лицо на снимке , представленном перед ними свои собственные. Сфорца и др. 13 также нашли доказательства этого явления, к которым они относятся , как enfacement: участники включены черты лица партнера , когда их собственные и лица их партнера были затронуты в синхронности. Нервный механизм, лежащий в основе enfacement иллюзии недавно была исследована различными исследователями; для всеобъемлющего комментария и Interpretation выводов см Bufalari и соавт. 14. Недавно мы превратили регулярный дизайн enfacement иллюзию в версию виртуальной реальности (виртуальный-лицо иллюзии), в котором участники контролируют движения виртуального лица перед ними, перемещая их собственную голову 15.
Здесь мы опишем два эксперимента , которые использовали виртуальной стороны иллюзию 7 и виртуальной лицу иллюзию 15 парадигм, соответственно, исследовать само-представление. Виртуальной рукой эксперимент включал в себя три, полностью скрещенные экспериментальные факторы: (а) синхронность между (войлок) в реальном стороны, и (видел) виртуально-эффекторных движений, которая была либо близка к нулю, чтобы побудить владельца и агентство или три секунды в виде состояние управления; (Б) появление виртуального эффектора, который выглядел либо как человеческая рука или как прямоугольник (так, чтобы проверить эффект реального виртуального эффЭктор сходство на иллюзии собственности); и (с) возможность контролировать поведение виртуального эффектора, который был либо несуществующим в пассивном состоянии или непосредственно в активном состоянии. Эксперимент виртуального лица включал два, полностью скрещенные экспериментальные факторы: (а) синхронность между движениями реального лица и виртуального лица, которая была либо близка к нулю, чтобы побудить владельца и агентство или три секунды в качестве условия управления; и (б) выражение лица виртуального лица, которое было либо нейтральным, либо показывая улыбку, чтобы проверить, будет ли позитивное настроение поднять настроение участника и улучшить свою производительность в задаче творческого настроения чувствительны к регистру.
Protocol
Все исследования соответствовали этическим стандартам Хельсинской декларацией и протоколы были одобрены комитетом по этике исследований человека Лейденского университета. Каждое условие испытания около 20 участников.
1. Виртуальная рука Иллюзия
- Экспериментальная установка
- Добро пожаловать участника и собрать дополнительную информацию, как возраст, пол и т.д.
- Создать экспериментальную установку, которая включает в себя виртуальную среду программирования на данный момент; правой рукой dataglove с шестью программируемыми стимуляторы вибрации, прикрепленных к середине ладони и к внешней стороне медиальной (второй) фаланг каждого из пяти пальцев (см список материалов); 3-х степеней свободы (DOF) ориентации трекера; SCR (кожа ответ проводимости) измерительное оборудование; черный ящик (глубина: 50 см, высота: 24 см, ширина: 38 см) с экрана компьютера, лежа на верхней горизонтали (служащий для представления виртуальной реальности ENVIROnment); и плащ, чтобы покрыть руку участника.
- Попросите участников поставить dataglove на его правой руке и ориентацию трекера на правом запястье. Присоединить удаленный передатчик SCR с ремешком на левом запястье. Поместите электроды SCR на медиальной (второй) фаланги указательного и среднего пальцев левой руки (смотри рисунок 1А и В для иллюстрации установки).
- Сиденье участника перед столом, на котором коробка с экрана компьютера на вершине находится. Попросите участников поставить свою правую руку в коробку вдоль оси глубины, так, чтобы оградить его от их точки зрения.
- Положите плащ через правое плечо участника и охватывают пространство между экраном и участником. Попросите участников, чтобы отдохнуть его или ее левую руку на пустой части стола.
- Подключите кабели dataglove и ориентации трекера к компьютеру и запустить виртуальную реальность программирования environmeнт. Запустите сценарий предварительно составленное команду в окне командной строки, нажав на кнопку "Выполнить" в интерфейсе виртуальной реальности среды, так что начинается среда виртуальной реальности. Монитор, что участник следует инструкциям, отображаемым на экране компьютера перед участниками. Подождите, пока предварительно написана команда сценария не завершит работу автоматически.
Рисунок 1: (A) Участники носили ознакомительный трекер и dataglove на правой руке, и SCR дистанционный передатчик на левой руке. (B) Настройка иллюзии эксперимента виртуальной рукой. (C) Настройка иллюзии эксперимента виртуального лица. (D) скриншот экрана компьютера.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
- Виртуальный Hand Design
Примечание: командные сценарии использования Python в окне командной строки программного обеспечения виртуальной реальности и сохранить их. Убедитесь, что основной команды сценария, команды импорта, сценарии модулей и другие команды, описанные ниже, являются частью одного и того же файла сценария. Для полного сценария питона и необходимые файлы в прикрепленном файле "Virtual Hand Illusion.zip" (NB: zip-файл представляет собой дополнительные материалы рукописи и не является частью пакета программного обеспечения Кроме того, он исключает необходимые плагины для. dataglove и ориентацию трекера, а также любые другие питон модули, используемые в сценарии). Для того , чтобы выполнить эксперимент первый Распакуйте содержимое этого файла в любую папку (например, рабочий стол) , а затем дважды щелкните файл "виртуальной рукой illusion_54784_R2_052716_KM.py" , чтобы начать эксперимент. Обратите внимание, что скриптпредназначен для работы с указанной среде виртуальной реальности программирования и не будет работать с использованием других программ.- Импорт предварительно сделанную виртуальную модель руки и заранее написанный модуль вручную сценария (который может быть найден в рассрочку файл пакета программного обеспечения виртуальной реальности окружающей среды) в окружающую среду виртуальной реальности. Модуль руки сценарий отслеживает сустав пальца жест и углы dataglove и подает информацию в виртуальной модели вручную, что позволяет контролировать перемещение виртуальной рукой, перемещая реальную руку носить dataglove.
- Вручную изменить размер и внешний вид виртуальной рукой при необходимости, указав его параметры в сценарии, такие как его х, у, г масштабирования, чтобы изменить ее размер или изменить отображенный изображение.
- Для синхронности условиях, не используют преобразование, так что виртуальная рука движется так же, как настоящая рука и у (о) то же самое время. Для создания асинхронность, добавить задержку в 3 секунды, так что Виртуал рука движется как настоящая рука, но с заметной задержкой.
- Определить подходящую предварительно сделанный ориентацию трекера плагин в виртуальной реальности-среда рассрочка файл и импортировать его в командных сценариях. Обратите внимание, что для запуска сценариев команд делает модуль отслеживания ориентации отслеживать изменения ориентации реальной стороны (обеспечивается ориентацией участников трекера носить на запястье правой руки), которые затем могут быть использованы для контроля изменения ориентации виртуальной стороны, установив рыскание, тангаж, крен и данные виртуальной рукой в окне командной строки. Канал данных отслеживаемые ориентации трекера непосредственно в модели виртуального руки для условий синхронности, но установить задержку в 3 секунды для асинхронной.
- Разработка необходимых дополнительных виртуальных объектов и их траектории движения, так что они перемещаются в и из виртуальной стороны (здесь, дизайн и импортировать дополнительные модели для палочке, прямоугольник, шар, и нож, который будет использоваться во время различных годовыхртс эксперимента; смотрите в разделе "Экспериментальные условия"). Вручную изменить размер, внешний вид и положение для каждого из этих объектов в командном сценарии таким же образом, как параметры для виртуальной стороны установлены. Установите требуемые траектории движения, используя соответствующие команды, чтобы задать начальную и конечную позицию траекторий движения для объекта и скорости, с которой он должен двигаться.
- Определить силу вибрации и сроки каждого вибрационного раздражителя в командном сценарии; либо без задержки для условий синхронности (то есть, вибрация начинается именно тогда , когда виртуальная рука контактировании с другой виртуальный объект) или с задержкой в 3 секунды для асинхронной. Все вибраторы вибрировать в то же время, как виртуальная рука прикасается другой виртуальный объект (или в отсроченной момент времени). Выбор интенсивности вибрации на среднем уровне (т.е. 0,5 по шкале 0-1). Следует отметить, что фактическая сила вибрации зависит от programmiнг окружающей среды и вибраторы использовали для эксперимента, и что средний уровень вибрации в нашем эксперименте не обязательно соответствует фактической прочности вибрации , когда различные аппаратные средства (например , вибраторы / dataglove) или программное обеспечение используется.
- Добавьте вторую часть к сценарию эксперимента, который идентичен предыдущим шагам для следующих изменений за исключением:
- Заменить виртуальную модель руки с виртуальным прямоугольника такого же размера, что и виртуальный руки (так, чтобы реализовать фактор появления опыта)
- Убедитесь, что вращение реальной руки, как подобран ориентации трекер переводится на вращательных движений прямоугольника.
- Убедитесь в том , что открытие и закрытие реальной руки , как подхвачена dataglove переводится на изменение цвета прямоугольника , используя соответствующую команду для изменения цвета объекта в среде программирования (например, представить прямоугольник зеленым цветом , когда часи полностью закрыта, красным цветом, когда он полностью открыт, и пусть цвет постепенно изменяются от красного до зеленого или зеленого до красного, как рука открывает или закрывает).
- Импорт предварительно сделанную виртуальную модель руки и заранее написанный модуль вручную сценария (который может быть найден в рассрочку файл пакета программного обеспечения виртуальной реальности окружающей среды) в окружающую среду виртуальной реальности. Модуль руки сценарий отслеживает сустав пальца жест и углы dataglove и подает информацию в виртуальной модели вручную, что позволяет контролировать перемещение виртуальной рукой, перемещая реальную руку носить dataglove.
- условия эксперимента
- Выполните восемь экспериментальных условий (в результате скрещивания трех экспериментальных факторов синхронность, внешний вид виртуального эффектора и активный / пассивный) в порядке, который либо является сбалансированным по участникам или случайным образом.
- Для каждого состояния, включают в себя три фазы приблизительно от 2 до 3 мин каждый раз, чтобы вызвать иллюзию виртуальной рук и фазы угрозы для измерения электрофизиологические реакции кожи (SCR). Конкретный протокол несколько отличается для восьми условий и описана ниже.
- Виртуальная рука / активный / синхронность
- Настройте систему таким образом, чтобы задержка между следующими событиями близка к нулю и не заметно: (а) движения и изменения ориентации реальной руки и соответствуютИНГ движения и изменения ориентации виртуальной стороны в корреляции фазы зрительно-моторной; (Б) времени, точки контакта между виртуальной рукой и дополнительного виртуального объекта на экране и соответствующие моменты времени в вибрационной стимуляции реальной руки в зрительно-тактильной фазы; и (с) движения и изменение ориентации реального стороны и соответствующие им движения и изменения ориентации виртуальной стороны; и временные точки соприкосновения между виртуальной рукой и дополнительного виртуального объекта на экране и соответствующие временные точки вибрационной стимуляции реальной руки в зрительно-моторно-тактильной фазы.
- Для корреляции фазы зрительно-моторной, имеют участники свободно перемещать или вращать их реальную правую руку, в том числе открытие, закрытие, и вращая их реальную руку, и перемещая каждый палец по отдельности. Попросите участников посмотреть соответствующие движения виртуальной рукой на экране компьютера.
- Для Visuo-тактильная фаза стимуляции, есть участники сохраняют свою реальную руку еще во время просмотра экрана. Представить другой виртуальный объект на экране, например, виртуальный мяч или палку (который был создан в 1.2.3), которая движется к и от виртуальной руки, производя впечатление прикосновения и не касаясь виртуальной рукой.
- Сопровождать каждый контакт между этим дополнительным виртуальным объектом и виртуальной рукой по вибратора активности на dataglove. Есть вибратор стимулирует ту часть реальной руки , которая соответствует части виртуального руки, которая трогают дополнительным виртуальным объектом (например, если виртуальный объект , кажется, прикоснуться к ладони виртуальной руки, ладони участника реальная рука должна быть стимулировано вибратора 16).
- Для корреляции фазы зрительно-моторно-осязательные, имеют участники перенести виртуальную руку, перемещая их реальную руку, чтобы коснуться виртуального вибрирующий улИк или аналогичный предмет (см 1.2.3). Убедитесь, что каждый контакт между виртуальной рукой и виртуальный джойстик / объект сопровождается вибрационной стимуляции реальной руки участника, как описано в 1.3.3.3.
- Для фазы угрозы, есть участники сохраняют свою реальную правую руку еще во время просмотра виртуального ножа или иглы появляются на экране компьютера. Сделать виртуальный нож или иглу идут и из виртуальной стороны. Убедитесь в том, что каждый контакт приводит к видимым кажущейся "разрезания" или "проколов" виртуальной рукой.
- Стимулируют что часть реальной руки, которая соответствует не разорван части виртуальной рукой, используя вибраторы в dataglove, как описано в 1.3.3.3.
- Виртуальная рука / активный / асинхронность
- Выполните процедуру, описанную в соответствии с 1.3.3 после конфигурирования системы таким образом, чтобы задержка между критическими событиями в три секунды вместо близкой к нулю.
- Виртуальный прямоугольник / активный / синхронность
- Выполните процедуру, описанную в соответствии с 1.3.3, но с виртуальным прямоугольником вместо виртуальной рукой.
- Виртуальный прямоугольник / активный / асинхронность
- Выполните процедуру, описанную в соответствии с 1.3.4, но с виртуальным прямоугольником вместо виртуальной рукой.
- Виртуальная рука / пассивный / синхронность
- Выполните процедуру, описанную в разделе 1.3.3, но просим участника держать его или ее настоящая рука до сих пор на всех этапах.
- Виртуальная рука / пассивный / асинхронность
- Выполните процедуру, описанную в разделе 1.3.4, но просим участника держать его или ее настоящая рука до сих пор на всех этапах.
- Виртуальный прямоугольник / пассивный / синхронность
- Выполните процедуру, описанную в разделе 1.3.5, но просим участника держать его или ее настоящая рука до сих пор на всех этапах.
- Виртуальный прямоугольник / пассивный / асинхронность
- Выполните процедуру, описанную в разделе 1.3.6, но просим участника держать его или ее настоящая рука до сих пор на всех этапах.
- Сбор данных
- Сбор данных SCR с помощью измерительного оборудования (см список материалов) и его программное обеспечение. Частота записи каждые 0,1 мс.
- Попросите участников заполнить анкету для измерения чувства собственности, агентства, расположение и внешний вид для соответствующего условия. Используйте или бумажный вариант, в котором печатается каждый вопрос (как описано в разделе 1.4.2.1 и 1.4.2.2), вместе с Лайкерта шкале (как описано в 1.4.2.3), и которые могут быть заполнены с ручкой; или использовать компьютерную версию, в которой каждый вопрос отображается на экране, вместе с Лайкерта масштабе, и в котором выбранное значение шкалы может быть набрано.
- Включить вопросник , который минимально включает один или несколько вопросов собственности 2; используйте следующие четыре: <бр /> (O1) "Я чувствовал, как будто рука на экране была моя правая рука или часть моего тела";
(O2) "Казалось, что я чувствовали на моей правой руке была вызвана касанием палкой по руке на экране, что я видел";
(O3) "У меня было ощущение, что я чувствовал вибрации на моей правой руке был на том же месте, где рука на экране была тронута палкой";
(О4) "Казалось, моя правая рука была в том месте, где рука на экране была". - Рассмотрим в том числе дополнительные вопросы, касающиеся агентства вопросов; используйте следующее:
(A1) "Я чувствовал, что я могу контролировать эту виртуальную руку" (для активного состояния);
(A1) "Казалось, что я мог бы переместил руку на экран, если бы я захотел, как будто это были повинуясь моей воле" (для пассивного состояния); ,
Обратите внимание, что пункты, перечисленные в 1.4.2.1 и 1.4.2.2 относятся к состоянию рук. Для условия прямоугольника, замените все ссылки на виртуальную руку ссылками на виртуальный прямоугольник. - Используйте шкалу Лайкерта 2 для каждого вопроса (например, 1-7), так что участники могут выиграть ту степень , в которой они согласились на этот вопрос; например, используйте 1 для "решительно не согласен" и 7 для "полностью согласен". Убедитесь, что на экране появляется каждый вопрос и может быть дан ответ с номерами от 1 до 7, соответствующие 7 вариантов ответа шкалы Лайкерта; внешний вид и варианты ответа запрограммированы в сценарии эксперимента.
- Включить вопросник , который минимально включает один или несколько вопросов собственности 2; используйте следующие четыре: <бр /> (O1) "Я чувствовал, как будто рука на экране была моя правая рука или часть моего тела";
2. Virtual-лицо Иллюзия
- Экспериментальная установка
- Добро пожаловать участника и собрать дополнительную информацию, как возраст, пол и т.д.
- Создать экспериментальную установку, которая включает в себя виртуальную среду программирования на данный момент; система слежения за головой позиции, в том числе соответствующего оборудования и программного обеспеченияе "> 17, а также 3-DOF ориентации трекер крепится к верхней части шляпы или бейсболке.
Примечание: С помощью этой экспериментальной установки, участники могут свободно перемещаться или повернуть свою собственную голову, чтобы контролировать положение и ориентацию виртуального лица, но они не могут контролировать мимику виртуального лица - Попросите участников сесть на стул 2-х метров в передней части экрана компьютера. Смотрите рисунок 1C и 1D в течение иллюстрации экспериментальной установки.
- Попросите участников поставить на колпачке с прилагаемым ориентацией трекера.
- Подключение положения системы слежения и ориентации трекер к компьютеру и запустите сценарий предварительно составленное команду в окне командной строки, нажав на кнопку "Выполнить" в интерфейсе виртуальной реальности среды, так что начинается среда виртуальной реальности. Монитор, что участник следует инструкциям, отображаемым на экране компьютера перед участниками. Подождитепока предварительно написанный командный сценарий завершает работу автоматически.
- Виртуальный Face Design
Примечание: Для завершения сценария Python и необходимые файлы в прикрепленном файле "Virtual Face Illusion.zip" (NB: zip-файл представляет собой дополнительные материалы рукописи и не является частью пакета программного обеспечения, она не включает в себя необходимые плагины используется для отслеживания положения и ориентации и любых других питона модулей, используемых в сценарии). Для того , чтобы выполнить эксперимент, сначала распаковать содержимое этого файла в любую папку (например, рабочий стол) , а затем дважды щелкните файл "виртуального лица illusion_54784_R2_052716_KM.py" , чтобы начать эксперимент. Обратите внимание, что скрипт предназначен для работы с виртуальной средой программирования реальности, представленной здесь и не будет работать с помощью других программ.- Используйте виртуальную программу лицо здания, чтобы проектировать виртуальные лица с соответствующими возраста, расы и пола (что соответствуетучастники проходят испытания), выбрав наиболее подходящие значения на соответствующих масштабах программы
- Создайте две версии каждой грани, одна с выражением нейтрального лица и один с улыбкой, выбрав соответствующие значения на соответствующих масштабах программы (которая меняется в зависимости выражения путем изменения размера глаз, кривизна рта и некоторых других мышц лица)
- Для тестирования студентов высших учебных заведений, создать четыре 20-летние виртуальные лица с программой виртуального лица здания, одно мужское лицо с нейтральным выражением лица, один мужчина лицо, которое улыбается, одна женщина лицо с выражением нейтрального лица, и одна женщина лицо который улыбается
- В программе виртуального лица здания экспортировать лица в 3D VRML-файлы в формате.
- Используя соответствующие команды среды виртуальной реальности программирования импортировать созданные файлы VRML, то есть виртуальные лица, в виртуальной среде реальности для использования во время эксперимента. VaRy их размер или масштаб, установив их параметры соответствующим образом, используя соответствующие команды.
- Найти предварительно написан модуль слежения за положением головы системы слежения в рассрочке файл виртуальной среды и импортировать его, что позволяет отслеживать позиции главы участника. В сценариях изменения данных положений головы и определить точку во времени, когда позиции головы переводятся в виртуальный лицу позиций (используйте задержку 0 мс для условий синхронности и в 3 сек задержки для асинхронной).
- Найти предварительно сделанную ориентацию трекера плагин в рассрочке файл виртуальной среды и импортировать его в командных сценариях. Обратите внимание, что, опять же, сценарий позволяет ввести временные задержки относительно момента времени, когда изменения ориентации головы участника переводятся на изменения ориентации виртуального головки (используйте задержку 0 мс для условий синхронности и в 3 сек задержки для асинхронной ).
- Дизайн дополнительный виртуальный О.Б.ектов (например, виртуальный флэш-памяти) и их траектории движения, так что они перемещаются к и от виртуального лица. Установите размер виртуального объекта, чтобы быть похожими на размер виртуального пальца.
- Подключение оборудования и реализовать сохраненные сценарии команд, а затем начать эксперимент.
- условия эксперимента
- Запуск сценариев командной и отслеживать положение головы участника посредством положения головки системы слежения и ориентации головы участника при помощи 3-DOF ориентации трекере, прикрепленного к кепке.
- Выставляют участника к виртуальному лицу в течение 30 секунд и инструктировать участников не двигаться. После того, как лицо исчезло, имеют участники реагируют на шкале IOS (описанной в сборе данных), чтобы оценить, как он или она воспринимает отношения между или себя Него, и виртуальное лицо.
- Выполните четыре экспериментальных условий (описанных ниже) в порядке, который либо является сбалансированным по Participants или случайным образом. Каждое условие включает в себя три фазы приблизительно от 2 до 3 мин каждый раз, чтобы вызвать иллюзию виртуального лица.
- Нейтральная / синхронность
- Настройте систему таким образом, чтобы задержка между следующими событиями близка к нулю и не заметно: (а) движения реальной головы и соответствующие движения виртуальной головы в фазе зрительно-моторной корреляции и (б) моменты времени контакта между реальной стороны участника и реальной щеке участника и между виртуальным объектом и виртуальной головы в фазе стимуляции зрительно-тактильного.
- Для корреляции фазы зрительно-моторной, у участников надел кепку с прилагаемым ориентацией трекера. Попросите их продолжать двигаться или повернуть свою собственную голову, чтобы контролировать положение и ориентацию виртуального лица.
- Для фазы стимуляции зрительно-тактильного, у участников размять правую руку вправо и обратно несколько раз, чтобы коснуться их в правую щеку, а ваать экран. Прикосновение является кратковременным: участники прикоснуться к щеке, отпустить и протянуть правую руку вправо, и повторить на протяжении этого зрительно-тактильных раздражений фазы.
- На экране, представляют виртуальное лицо будучи неоднократно затрагивалась в щеку виртуальным объектом, таким как виртуальный шар. Прикосновение (или , скорее , движение руки в целом) синхронизирован с виртуальным объектом через систему движения , которая может отслеживать местонахождение конечности участника (например , руки) в 3D - пространстве, что позволило нам напрямую карту движения руки участника на траектория виртуального объекта, в результате чего в синхронном движении траектории движения руки реального участника и траектории движения виртуального объекта. Таким образом, когда виртуальный объект касается виртуального аватара, это соответствует участнику касаясь их собственную щеку.
- Нейтральная / асинхронность
- Выполните процедуру исключения2.3.4 под описано после того, как настроил систему таким образом, чтобы задержка между критическими событиями 3 с вместо близко к нулю.
- Улыбающаяся / синхронность
- Выполните процедуру, описанную в разделе 2.3.4 после того, как настроить систему таким образом, чтобы представить улыбающееся лицо вместо лица с нейтральным выражением.
- Улыбающаяся / асинхронность
- Выполните процедуру, описанную в соответствии с 2.3.6 после того, как настроил систему таким образом, чтобы задержка между критическими событиями 3 с вместо близко к нулю.
- Сбор данных
- Попросите участников заполнить анкету для измерения чувства собственности и агентства для соответствующего условия.
- Включить вопросник, который минимально включает один или несколько вопросов собственности; используйте следующие четыре:
(O1) "Я чувствовал, как лицо на экране было мое собственное лицо";
(O2) "Казалось, что я былглядя на свое отражение в зеркале ";
(O3) "Казалось, что я регистрируя движения и прикосновение на моем лице в том месте, где лицо на экране было";
(О4) "Казалось, на ощупь я чувствовал на мое лицо было вызвано мяч касаясь лица на экране". - Рассмотрим вопросы, включая агентства; использовать следующие два:
(A1) "Казалось, что движения, которые я видел на лице на экране было вызвано моими собственными движениями";
(А2) "Лицо на экране перемещается так же, как я хотел, чтобы она, как будто это было повинуясь моей воле".
- Включить вопросник, который минимально включает один или несколько вопросов собственности; используйте следующие четыре:
- Включите "включение других в Атман" (IOS) шкала 18, которая создается с помощью 7-балльной (1-7) Лайкерта шкале 2 , на котором указывается каждый балл соответствует разной степени автомодельного друга перекрытия , Укажите степень перекрытия графически через перекрытия двух окружностей с одним representing "Я", а другой круг "другой". Охарактеризовать самый низкий балл по шкале от нулевого перекрытия двух кругов и наибольшее количество очков, совершенного перекрытия. Более высокие оценки, таким образом, представляют более высокую степень самообеспечения-друга перекрывают друг друга.
- Необязательно, включают Affect сетки 19 для оценки настроения.
- Создайте 2-мерную (валентность по возбуждению) Лайкерт рода сетки, в которых одно измерение соответствует валентности (в диапазоне от -4 за чувство неприятно +4 за чувство приятно), а другой для возбуждения (в диапазоне от -4 для ощущения себя сонным +4 за чувство высоко вызвала).
- Попросите участников выбрать одну точку (например, с помощью пера) , что соответствует тому , как приятно и как они пробудили в настоящее время чувствуют.
ПРИМЕЧАНИЕ: анкетирование, IOS и Affect сетки появляются на экране после каждой из экспериментальных фаз закончена. Участники использовали клавиатуру для ответа (идентично Illusion эксперимента Virtual Hand). </ Li>
- Необязательно, включают в себя альтернативные способы использования Task (AUT) 20.
- Попросите участников перечислить так много возможных применений для общего пункта домашнего хозяйства, такие как газеты. Задача выполняется с ручкой и бумагой. Попросите участников записать как можно больше способов использования объекта, как они могут в течение 5 мин.
- Повторите эту процедуру для другого объекта (например, кирпич). Оценка результаты позднее в соответствии с беглость (количество использования), гибкости (количество категорий использования), разработка (насколько подробно или объяснение, которое предусмотрено для использования) и оригинальность (как единственно использование). Убедитесь в том, что более высокие показатели свидетельствуют о более расходящуюся производительность мышления для всех деталей. Используйте два различных бомбардиров и убедитесь, что между снайпером корреляция высока. Фокус на счет гибкости для дальнейшего анализа, так как это является наиболее последовательным и теоретически наиболее прозрачным оценка задачи.
- Используйте AUT как неявный (и спроса, характе- ристикибесплатно) мера с указанием настроение, как производительность в решении этой задачи возрастает с увеличением лучше настроение 21.
Примечание: Если АВТ является реализованного изменить сценарий таким образом, что виртуальное лицо остается на экране, видна и остается под контролем участника в то время как они делают AUT.
- Попросите участников заполнить анкету для измерения чувства собственности и агентства для соответствующего условия.
Representative Results
Виртуальная рука Иллюзия
Мы провели несколько экспериментов с использованием виртуальной рукой иллюзию парадигмы, чтобы исследовать, как люди представляют свои тела, и в этом случае их руки. Число проверяемых участников зависит от количества условий, как правило, около 20 участников для каждого условия. Здесь мы предлагаем соответствующие результаты для одной из наиболее разработанных исследований, проведенных нами в нашей лаборатории. Мы ограничимся рассмотрением субъективных данных, среднее значение Лайкерта масштаба ответов на четыре вопроса собственности (О1-О4) и ответ Лайкерта масштаба на вопрос агентства (А1).
В этом исследовании 8, мы систематически исследовали влияние синхронности (синхронно по сравнению с асинхронной), внешний вид виртуального эффектора (виртуальная рука против прямоугольника) и активности (пассивной против активного) на учачувство ipants "собственности и чувства агентства (все условия были протестированы в течение участников). Результаты были одинаковыми для собственности и агентства. Как показано на рисунке 2, воспринимается собственности и агентства были более сильными , если реальная и виртуальная рука двигалась в синхронности [F (1,43) = 48,35; р <0,001; и F (1,43) = 54,64; р <0,001; для собственности и агентства, соответственно], если виртуальная эффектор была рука, чем если бы это был прямоугольник [F (1,43) = 14,85; р <0,001; и F (1,43) = 6,94; р <0,02], а также, если участник был активным, а не пассивным [F (1,43) = 9,32; р <0,005; и F (1,43) = 79,60; р <0,001]. Эффект синхронность дублирует стандартный виртуальный рук иллюзию.
Рисунок 2: Право собственности и рейтингового агентства как функция синхронности, внешний вид виртуального эффектора и активности со стороныicipant. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 3: Право собственности и рейтингового агентства как функция синхронности и деятельности участника. Обратите внимание, что эффект синхронность более выражен для активных участников. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Еще более интересно, как право собственности и агентства показали значительное взаимодействие между активностью и синхронности [F (1,43) = 13,68; р = 0,001; и F (1,43) = 23,36; р <0,001; смотри рисунок 3], но не между внешним видом и синхронности. Этот шаблонпредполагает, что деятельность играет более доминирующую роль в собственности и иллюзия, чем внешний вид делает, он даже показал, что иллюзорное восприятие собственности в виртуальный сильнее, чем традиционная резиновая рука иллюзии парадигмы. Согласно Hommel 22, объективным органом (т.е. степень , в которой внешнее событие может объективно контролировать) способствует как субъективного права собственности и субъективного агентства, что объясняет , почему в данном эксперименте, активный, синхронный контроль над виртуальной эффектора увеличился как субъективное право собственности и субъективное агентство.
В то время как внешний вид не в состоянии взаимодействовать с синхронности, предполагая, что собственность иллюзия не опирается на внешний вид, она производит главный эффект. Это указывает на то, что внешний вид действительно оказывает влияние на восприятие собственности. Это имеет смысл предположить, что люди имеют общие ожидания относительно того, что внешние объекты могут или не могут быть плausible часть их тела, которая поддерживает восприятие собственности в целом, но не к уменьшению эффекта синхронности. Таким образом, мы заключаем, что многочисленные источники информации способствуют чувства субъективного права собственности: общая сверху вниз ожидания и снизу вверх информацию синхронности. Отношения между этими двумя информационными источниками, кажется, не быть интерактивным, но компенсационный, так что общие ожидания могут доминировать в отсутствие синхронности, и наоборот.
Virtual-лицо Иллюзия
В другом исследовании, мы исследовали, как люди представляют свое лицо. Мы смогли воспроизвести традиционную enfacement иллюзию в виртуальной среде, которую мы называем виртуальной грани иллюзии 12. Кроме того, мы исследовали, может ли человек принять настроение, выраженное виртуальным лицом они идентифицировать. Был один внутри-участникаФактор-синхронность (синхронно по сравнению с асинхронным) и один между участником-фактор-выражение лица (счастливый против нейтральный). Рейтинги IOS до фазы индукции вычитали из оценок IOS после фазы индукции, также влияет на значения сетки до индукции фазы вычитали из аффект оценок Грид после фазы индукции, и эти рейтинговые изменения, которые использовались в качестве КСН и влияют результаты сетки.
Анализ оценки собственности (O1-4), Агентство забивает гол (A1-2), и масштаб IOS 18 изменений все показали главные эффекты синхронности [F (1,58) = 38,24; р <0,001; F (1,58) = 77,33; р <0,001; и F (1,58) = 43,63; р <0,001; соответственно], показывая , что синхронность между собственными движениями головы и движениями виртуального лица увеличилась воспринимается собственности и агентство, и способствовал интеграции лице друга в собственной личности (см Fi4 цифра). Синхронность также улучшилось настроение, как обозначено действие синхронности на аффекта сетке 19 изменений [F (1,58) = 7,99; р <0,01].
Рисунок 4: Право собственности и рейтингового агентства, а также изменения IOS, как функция синхронности. Обратите внимание, что изменения положительные IOS предполагают увеличение интеграции другого в самом себе. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5: влияют изменения сетки (положительные значения означают положительный результат текущей аффекта) и гибкость оценки в AUT, как функция синхронности и выражение лица виртуального, Следует отметить, что взаимодействие между синхронности и выражения управляются более положительному перепаду настроения и особенно хорошие показатели гибкости для сочетания синхронии и счастливого виртуального лица. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Были значительные основные эффекты выражения лица на изменения IOS, влияют изменения сетки, а также гибкость в AUT 20, 21, 23 , но более важным был тот факт , что влияет на изменение сетки и гибкость Балл взаимодействовали с синхронности [F (1, 58) = 4,40; р <0,05; и F (1,58) = 4,98; р <0,05; соответственно]. Как показано на рисунке 5, участники сообщили об улучшении настроения и показали более творческое поведение после enfacing (т.е. синхронноLY движется с) счастливым лицом по сравнению с условиями, когда они двигались в асинхронном режиме с счастливым лицом или синхронно с нейтральным лицом.
| F / P / PES | EFF | ACT | 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 |
Таблица 1: F, P и частичная Eta квадрат значения (ПЭУ) для эффектов оценки вопросника, с DF = 43. Факторы являются EFF: виртуальный эффектор (виртуальная рука против прямоугольника); ДЕЙСТВИЕ: активность (активная разведка против пассивной стимуляции); и SYN: синхронность (синхронно по сравнению с асинхронным). Только результаты для значимых эффектов показаны.
| 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 |
Таблица 2: Средства (M) и стандартные ошибки (SE) для оценки собственности и агентств во всех восьми условиях. H: ручная; R: прямоугольник; A: активный; P: пассивный; SY: синхронный; AS: асинхронный.
| F / P / PES | Выражение лица | Синхронность | Выражение лица * Синхронность |
| Форма собственности (O1-4) | 38.24 | ||
| <0,001 | |||
| 0,40 | |||
| Агентство (A1-2) | 77.33 | ||
| <0,001 | |||
| 0,57 | |||
| IOS Изменения | 4,03 | 43.63 | |
| 0,049 | 0,001 | ||
| 0,07 | 0,43 | ||
| Affect Сетка Valence Изменения | 6,06 | 7,99 | 4,40 |
| 0.017 | 0.007 | 0,041 | |
| 0.10 | 0,13 | 0,07 | |
| AUT-Гибкость | 5,42 | 4,98 | |
| 0.024 | 0.03 | ||
| 0,09 | 0,08 | ||
| AUT-Беглость | 7,89 | ||
| 0.007 | |||
| 0,12 |
Таблица 3: F, P и частичная Eta квадрат значения (ПЭУ) для соответствующих зависимых мер, с ФР = 58 для вопросника и результатов IOS и DF = 56 для валентной размерности влияют сетки мычаниег и AUT результаты. Только результаты для значимых эффектов показаны.
| M / SE | Нейтральная-SY | Нейтральная-AS | Happy-SY | Happy-AS |
| Форма собственности (O1-4) | 2,88 | 2,03 | 3,38 | 2,36 |
| 0,27 | 0,16 | 0,23 | 0,22 | |
| Агентство (A1-2) | 5,90 | 4,25 | 6,16 | 4,08 |
| 0,20 | 0,25 | 0,13 | 0,32 | |
| IOS Изменения | 0,37 | -0,80 | 1,00 | -0,40 |
| 0,21 | 0,25 | 0,20 | 0,24 | |
| Affect Сетка Valence Изменения | -1,07 | -1,33 | 0,60 | -1,20 |
| 0,42 | 0,33 | 0,39 | 0,31 | |
| AUT-Гибкость | 5,87 | 6,07 | 7,43 | 6.10 |
| 0,31 | 0,37 | 0,29 | 0,39 | |
| AUT-Беглость | 7,27 | 8,27 | 9,73 | 7,37 |
| 0,51 | 0,68 | 0,68 | 0,49 |
Таблица 4: Средства (M) и стандартные ошибки (SE) для соответствующих зависимых мер в четырех условий. Нейтральные: нейтральное выражение лица; Днем: счастливым выражение лица; SY: синхронный; AS: асинхронный.
Discussion
В этой статье мы описали два подробных протоколов для виртуальных рук и виртуального лица иллюзии парадигм, в которых наше исследование виртуального лица было первым повторить традиционную поглаживающие-индуцированное лицом собственности иллюзию в виртуальной реальности, вместе с представительными результатами два парадигм.
Значительные эффекты синхронности показывают, что мы добились успеха в стимулировании иллюзорную собственности для виртуальной рукой и виртуального лица, похожий на более традиционные иллюзии парадигм. Будучи в состоянии воспроизвести эти эффекты с помощью методов виртуальной реальности имеет значительные преимущества 11, 24. Методы виртуальной реальности освобождающиеся экспериментатора от довольно искусственной и interruptive процедуры поглаживая и открывает новые возможности для экспериментальных манипуляций. Например, морфинг виртуальные эффекторы позволило нам систематически манипулировать влияние appeaРанс виртуальной рукой и сходство между виртуальным и реальным стороны участника, или выражение лица виртуального лица. Воздействие агентства также могут быть систематически исследованы путем изменения степени (например, непосредственность) , к которому участники могут контролировать движения искусственного эффектора.
Еще одним перспективным направлением для будущих исследований виртуальной реальности первого лица (1PP) виртуальные переживания реальности. 1pp опыт может создать огромное чувство погружения и ощущение присутствия, на совершенно ином масштабе , чем человек , перспективный третий опыт виртуальной реальности 25, 26, 27, 28. В 1PP испытывает можно по- настоящему почувствовать себя один аватар, что один буквально воплощающий аватар. Это открывает возможности для всех видов манипуляций, таких как отсоединение частей Тело человека 28, удлиняя 29, перемасштабирования части 30 тела, или изменение цвета кожи человека 31, 32.
Поскольку настоящие и многие другие данные показывают, управление виртуальными событиями в синхронном режиме сильно увеличивает восприятие этих событий, относящихся к собственному телу. Например, наши результаты исследования стороны , предполагают , что непосредственный контроль является важным репликой для различения собственного производства и другие производства событий (т.е. личного агентства) , а также между самостоятельной связанных и других событий , связанных с (то есть, владение телом) , Результаты , представленные здесь и в других местах свидетельствуют о том , что информация снизу вверх играет решающую роль в становлении феноменальной репрезентации самости, даже для частей тела, которые не являются , как личность , связанных как свою часть тела 4.
jove_content "> Наиболее важной частью описанных протоколов является процессом индукции, который представляет корреляцию между зрительной, тактильной и двигателем (т.е. проприоцептивные) информационно-эти корреляции позволяет когнитивную систему , чтобы получить право собственности и агентства. Поскольку эти корреляции полагаются на относительная сроки соответствующих событий, таких как задержка между собственными движениями участника и движений искусственного эффектора, крайне важно, чтобы держать задержки обработки (особенно в связи с переводом данных из dataglove к движению виртуального эффектора на экране) к минимуму. с помощью нашей установки эксперимента максимальное время задержки составляет около 40 мс, что едва заметно и не мешает восприятию причинности и агентства. Shimada, Фукуда и Хираки 33 предположили , что критическое временное окно для возникновения мультисенсорных интеграционных процессов, составляющих представление самостоятельного тела составляет 300 мс,что означает, что более длительные задержки, скорее всего, чтобы уменьшить ощущение контроля над виртуальными событиями.Другим важным аспектом протокола является плотный экспериментальный контроль над рук или лица движений участника, в зависимости от парадигмы. Во время индукции, активные движения соответствующего фактора имеют важное значение, поскольку требуемые межчувственных корреляции опираются на активных поисково-разведочных движений на стороне участника. Таким образом, важно поощрять участников двигаться часто и заниматься активной разведки. В других фазах эксперимента, движения могут нарушить измерение однако. Например, в иллюзии парадигмы виртуальной рукой, перемещая левую руку (из которого был записан SCR), скорее всего, чтобы сделать измерения уровня напряжения SCR шумной и ненадежной.
Ограничение виртуальной рукой иллюзии техники парадигмы является то, что, по практическим соображениям, участники обычно носят dataglove и ориентации трАкер в течение всего эксперимента (так, чтобы минимизировать отвлечение). Это не может быть удобно, что в свою очередь может повлиять на настроение или мотивацию участника. Одним из возможных решений для этой проблемы было бы использование более легкого оборудования или заказных носимых. Другим ограничением нашей текущей виртуальной лицевой техники иллюзия парадигмы является то, что оборудование только регистрирует движения головы, но никаких изменений в выражении лица. Предоставление участникам контролировать мимику виртуального лица, скорее всего, внести свой вклад в иллюзии собственности, но это потребовало бы аппаратное и программное обеспечение, которое обеспечивает надежное обнаружение и категоризации выражений лица у людей-которых мы пока не имеем в наличии в нашей лаборатории. Использование, например, в режиме реального времени (лицевые) утилиты захвата движения будет иметь большую выгоду в преодолении этих ограничений и позволит нам увеличить чувство агентства и владения аватары: значительно более высокие уровни.
Как было предложенорезультаты нашего исследования 8, люди считают различные источники информации и обновлять их представление тела непрерывно. Они , кажется, используют информацию снизу вверх и сверху вниз информацию в компенсационной моде, в том смысле , что один источник информации играет более активную роль в отсутствии другого-подобное тому , что было принято для чувства агентства 34. Это дает интересные возможности для будущих исследований, как это, например , предполагает , что право собственности может быть воспринято даже для искусственных эффекторов в неудобных позах, при условии достаточной степенью поверхностного сходства, или наоборот (то есть, если искусственный эффектор идеально выравнивает с реальным эффектора но отличается от него с точки зрения особенностей поверхности). Имеющиеся данные также свидетельствуют о том, что границы между собой и другими весьма пластик, так что признаки другого лица или агента может быть воспринято как признак самого себя, при условии некоторой степени синChrony между своим поведением и что другого 35, 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. |
References
- Tsakiris, M., Schütz-Bosbach, S., Gallagher, S. On agency and body-ownership: Phenomenological and neurocognitive reflections. Conscious. Cogn. 16 (3), 645-660 (2007).
- Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. 391 (6669), 756-756 (1998).
- 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).
- Tsakiris, M. My body in the brain: A neurocognitive model of body-ownership. Neuropsychologia. 48 (3), 703-712 (2010).
- 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).
- Kalckert, A., Ehrsson, H. H. The spatial distance rule in the moving and classical rubber hand illusions. Conscious. Cogn. 30C, 118-132 (2014).
- Ma, K., Hommel, B. Body-ownership for actively operated non-corporeal objects. Conscious. Cogn. 36, 75-86 (2015).
- Ma, K., Hommel, B. The role of agency for perceived ownership in the virtual hand illusion. Conscious. Cogn. 36, 277-288 (2015).
- 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).
- 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).
- Spanlang, B., et al. How to build an embodiment lab: Achieving body representation illusions in virtual reality. Front. Robot. AI. 1, 1-22 (2014).
- Tsakiris, M. Looking for myself: Current multisensory input alters self-face recognition. PLOS ONE. 3 (12), e4040 (2008).
- 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).
- 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).
- Ma, K., Sellaro, R., Lippelt, D. P., Hommel, B. Mood migration: How enfacing a smile makes you happier. Cognition. 151, 52-62 (2016).
- Ma, K., Hommel, B. The virtual-hand illusion: Effects of impact and threat on perceived ownership and affective resonance. Front. Psychol. 4 (604), (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- Guilford, J. P. The nature of human intelligence. , McGraw- Hill. New York, NY. (1967).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sanchez-Vives, M. V., Slater, M. From presence to consciousness through virtual reality. Nat. Rev. Neurosci. 6 (4), 332-339 (2005).
- Slater, M., Spanlang, B., Sanchez-Vives, M. V., Blanke, O. First person experience of body transfer in virtual reality. PLOS ONE. 5 (5), (2010).
- Maselli, A., Slater, M. The building blocks of the full body ownership illusion. Front. Hum. Neurosci. 7 (83), (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Shimada, S., Fukuda, K., Hiraki, K. Rubber hand illusion under delayed visual feedback. PLOS ONE. 4 (7), (2009).
- Synofzik, M., Vosgerau, G., Newen, A. Beyond the comparator model: A multifactorial two-step account of agency. Conscious. Cogn. 17 (1), 219-239 (2008).
- 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).
- Hommel, B. Action control according to TEC (theory of event coding). Psychol. Res. 73 (4), 512-526 (2009).
