[논문 리뷰] Rotation Blurring: Use of Artificial Blurring to Reduce Cybersickness in Virtual Reality First Person Shooters

Pulkit Budhiraja, Mark Roman Miller외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 10. 06.

Virtual Reality Applications and Impacts참고 문헌 12인용 수 71

한 줄 요약

Rotation Blurring (RB)은 VR FPS 게임에서 회전 입력 중 균일한 가우시안 블러를 적용하여 사이버멀미를 줄이고, 개인별로 효과가 다르지만 사이버멀미가 심한 사람들에게서는 뚜렷한 이점과 증상 발현 지연이 나타난다.

ABSTRACT

Users of Virtual Reality (VR) systems often experience vection, the perception of self-motion in the absence of any physical movement. While vection helps to improve presence in VR, it often leads to a form of motion sickness called cybersickness. Cybersickness is a major deterrent to large scale adoption of VR. Prior work has discovered that changing vection (changing the perceived speed or moving direction) causes more severe cybersickness than steady vection (walking at a constant speed or in a constant direction). Based on this idea, we try to reduce the cybersickness caused by character movements in a First Person Shooter (FPS) game in VR. We propose Rotation Blurring (RB), uniformly blurring the screen during rotational movements to reduce cybersickness. We performed a user study to evaluate the impact of RB in reducing cybersickness. We found that the blurring technique led to an overall reduction in sickness levels of the participants and delayed its onset. Participants who experienced acute levels of cybersickness benefited significantly from this technique.

연구 동기 및 목표

• VR 게임에서 회전 움직임 중 사이버시크니스(cybersickness)를 감소시킨다.
• 기존 파이프라인에 통합될 수 있는 낮은 오버헤드 렌더링 기반 솔루션을 개발한다.
• 회전 중 화면 공간 흐림이 게임 변경 없이 멀미를 완화하는지 평가한다.

제안 방법

• Unity3D에서 회전 입력 중에 적용되는 셰이더 기반 가우시안 블러로 Rotation Blurring을 구현한다.
• 최소 임계값과 5프레임 연속 모션 요구를 가진 마우스 가속도로 RB를 트리거한다.
• RB를 회전 움직임 중에만 활성화하고 조준이나 다른 작은 움직임 중에는 활성화하지 않는다.
• 목의 편안함을 보존하기 위해 독립적인 머리 움직임은 허용하면서 시점 벡터를 총 조준과 결합한다.
• RB 대 NRB를 비교하는 두 세션의 동일 피험자 연구를 Oculus Rift DK2를 사용하여 수행한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 RB가 VR FPS 로테이션 중 보고된 cybersickness(SSQ로부터 유도된 Total Sickness)를 감소시키는가?
• RQ2 RB로부터 가장 큰 혜택을 받는 참가자는 누구이며 RB가 사이버멀미의 발현 지연은 어떤 조건에서 발생하는가?
• RQ3 게임 플레이 중 RB가 존재감(presence) 및 인지된 간섭에 미치는 영향은 무엇인가?

주요 결과

• RB는 NRB에서의 평균 Total Sickness를 51.36에서 RB로 42.14로 감소시켰으나 통계적으로 유의하지 않다(p = 0.19).
• 15명 중 8명이 RB에서 멀미가 감소했고, 3명은 변화가 없었으며, 4명은 증가했다.
• 기저 사이버멀미가 더 높은 참가자들(G1)은 상당한 감소를 보였다(ΔTS = -28.51 on RB for G1).
• 저기저 사이버멀미(G2) 참가자들은 거의 이익이 없었다(ΔTS ≈ +12.82 for G2).
• RB는 사이버멀미의 발현을 지연시켰고 활성화 시 증상의 증가가 시간에 따라 더 완만했다.
• 사후 피드백에서 RB는 눈에 띄었지만 크게 산만하지 않았고 존재감에 대한 지각된 영향은 최소였다.