https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frvir.2022.850471/full


VR HMD에서 보는 가상 환경의 거리 감각은 일반적으로 의도된 거리에 비해 인식률이 떨어집니다.


참가자들에게 지면에 있는 물체에 대한 언어적 거리 판단과 블라인드 보행 거리 판단에 대한 실험을 진행했습니다.



Oculus Quest 및 Oculus Quest 2에서 제시된 가상 환경의 자기 중심 거리는 의도한 물체 거리와 비교하여, 그리고 가상 환경을 기반으로 하는 실제 환경에서 측정된 인지 거리에 비해 과소 인식되었습니다.



가상 환경에서의 언어적 판단은 물체 거리의 82%와 75%인 반면, 현실 세계의 판단은 물체 거리의 94%였습니다. 

Quest와 Quest 2에서는 사물 거리의 블라인드 보행 거리 판단이 각각 68%와 70%로 현실 세계에서는 88%였습니다.


이 프로젝트는 퀘스트와 퀘스트 2를 비교함으로써 거리에 대한 상당한 과소 인식이 디스플레이 및 기술이 발전하고 있는 현대의 HMD에서도 지속된다는 것을 보여줍니다.


결국 해당 문제는 해상도 및 시야각을 높임으로써 해결할 수 없다는 것을 시사합니다.


HTC Vive를 사용한 연구에서는 실제 거리의 66%에서 최대 102%까지, 그외의 다양한 연구에서는 그 중간 값을 보고했고,

Oculus Rift를 사용한 연구에서는 실제 거리의 75%에서 최대 104%의 결과 보고가 있으며 Vive와 비슷하게 그 중간 값의 연구 결과들이 있습니다.




실험의 대상이 되는 물체는 교실의 넓이와 동일하게 만들어진 환경에서 18 x 18cm 의 빨간 정사각형입니다.


빨간 정사각형이 있는 실제 환경에서는 고무 패드를 올려놓아 참가자들이 직접 느낄 수 있도록 디자인 되었습니다.


유니티를 통하여 제작한 환경입니다.


보행 거리를 측정하기 위해서 레이저 거리 측정이 사용되었습니다.




참가자에게 구두 판단을 내릴 때 사용되는 표준 측정 단위를 상기시키기 위해 연구원은 참가자를 교실/실험실 밖 복도로 안내하여 바닥에 있는 1피트 및 1m에 해당하는 테이프 표시를 확인시켰습니다. 참가자는 구두 거리 판단을 할 때 사용할 측정 단위를 직접 선택했습니다.


모든 거리 판단은 참가자가 검은 테이프에 발가락을 대고 관찰 위치에 서 있는 것으로 시작되었습니다. 

실제 환경에서 블라인드 워킹 실험에서 참가자는 눈을 감고 참가자가 눈을 감은 동안 연구원이 대상 물체를 적절한 거리에 두도록 진행했습니다. (연한 표시가 되어있으며 연구원은 볼 수 있지만 참가자들에게는 보이지 않았습니다.)

그런 다음 연구원은 참가자에게 눈을 뜨라고 지시했습니다.

관찰 5초 후, 피험자는 눈을 감고, 연구자는 물체를 집고, 피험자는 눈을 감고 이전에 보았던 물체 위치로 걸어가도록 했습니다.


가상 환경의 블라인드 워킹 실험은 소프트웨어를 통해 물체 제시의 타이밍을 제어하고 참가자가 눈을 감길 것으로 예상되는 시간에 디스플레이가 균일하게 검은색으로 바뀌었다는 점을 제외하고는 실제 환경과 유사했습니다.


환경(실제 또는 가상)에 관계없이 연구원은 보행 거리를 측정하고 기록했습니다. 측정은 관찰 위치에 위치하고 참가자의 신발 뒤꿈치를 겨냥한 레이저 측정기로 수행되었습니다. 도보 거리를 미터로 기록했습니다.


구두 시도의 절차는 참가자에게 자신의 서 있는 위치에서 대상 위치까지의 거리를 구두로 보고하도록 지시하고 연구자가 판단을 기록하는 것을 제외하고 블라인드 보행 시도와 유사했습니다. 임페리얼 단위로 이루어진 구두 판단은 나중에 미터법 단위로 변환되었습니다.



물체의 거리에 따른 언어적 판단의 정확성




물체의 거리에 따른 블라인드 보행 거리 판단의 정확성