[論文レビュー] The Correlations of Scene Complexity, Workload, Presence, and Cybersickness in a Task-Based VR Game

Mohammadamin Sanaei, Stephen B. Gilbert+4 more|arXiv (Cornell University)|Mar 27, 2024

Human-Automation Interaction and Safety被引用数 5

ひとこと要約

本研究は、シーンの複雑さ、作業負荷、プレゼンス、サイバースicknessがタスクベースのVRゲームでどのように関連するかを検討し、単純なシーンと複雑なシーンの間で小さな範囲内の等価性を見出し、作業負荷とサイバースicknessの負の関連を示す。

ABSTRACT

This investigation examined the relationships among scene complexity, workload, presence, and cybersickness in virtual reality (VR) environments. Numerous factors can influence the overall VR experience, and existing research on this matter is not yet conclusive, warranting further investigation. In this between-subjects experimental setup, 44 participants engaged in the Pendulum Chair game, with half exposed to a simple scene with lower optic flow and lower familiarity, and the remaining half to a complex scene characterized by higher optic flow and greater familiarity. The study measured the dependent variables workload, presence, and cybersickness and analyzed their correlations. Equivalence testing was also used to compare the simple and complex environments. Results revealed that despite the visible differences between the environments, within the 10% boundaries of the maximum possible value for workload and presence, and 13.6% of the maximum SSQ value, a statistically significant equivalence was observed between the simple and complex scenes. Additionally, a moderate, negative correlation emerged between workload and SSQ scores. The findings suggest two key points: (1) the nature of the task can mitigate the impact of scene complexity factors such as optic flow and familiarity, and (2) the correlation between workload and cybersickness may vary, showing either a positive or negative relationship.

研究の動機と目的

• VR環境におけるシーンの複雑さ、作業負荷、プレゼンス、サイバースicknessの関係を調査する。
• 視覚的複雑さの要因であるオプティックフローと慣れ親しみやすさの影響をタスク設計がどのように変調するかを決定する。
• 作業負荷、プレゼンス、サイバースicknessが異なるシーン条件で相関するかを評価する。

提案手法

• 44名の参加者を対象とした被験者間実験デザイン。
• 参加者はPendulum Chair VRゲームに従事した。
• 2つのシーン条件: simple scene with lower optic flow and lower familiarity; complex scene with higher optic flow and greater familiarity.
• Measurement of workload, presence, and cybersickness as dependent variables.
• Use of equivalence testing to compare simple vs complex environments.

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 シーンの複雑さ要因（optic flow、familiarity）と作業負荷、プレゼンス、サイバースicknessが、タスクベースのVRゲームでどのような関係を持つか？
• RQ2 シーンの複雑さは、あらかじめ定義された範囲内で作業負荷、プレゼンス、サイバースicknessの等価なレベルを生み出すか？
• RQ3 異なるシーンの複雑さにおいて、作業負荷はサイバースicknessとどのように関連するか？

主な発見

• 単純なシーンと複雑なシーンの間で、作業負荷とプレゼンスの最大値の10%および最大の10%のSSQ値という範囲内で、統計的に有意な等価性が認められた。
• 作業負荷とSSQスコアの間に中等度の負の相関が見られた。
• タスクの性質は、オプティックフローやfamiliarityのようなシーン複雑さ要因がユーザー体験に与える影響を緩和できる。
• 作業負荷とサイバースicknessの相関は、条件によって正または負になる可能性がある。