VR環境下におけるヒト3D視覚特徴抽出機構の解明とその応用

VR环境下人体3D视觉特征提取机制阐明及其应用

基本信息

批准号：
21H00968
负责人：
番浩志
金额：
$ 11.15万
依托单位：
National Institute of Information and Communications Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H00968/
关键词：
視覚心理学立体視 VR 知覚 3D 脳機能イメージング fMRI 両眼視差

项目摘要

本申請課題は、バーチャルリアリティ(VR)環境下において、ヒトがどのような映像・画像特徴を利用して豊かな3D(立体)視覚世界を構築しているのかを明らかにすることを目的とする。この謎の解明のため、VRヘッドマウントディスプレイを利用し、条件を統制した3D映像を観察時のヒトの知覚パフォーマンスを計測する心理行動実験と、VR映像手掛かりを処理する脳内情報処理過程を明らかにするためのヒトEEG/fMRI/MEG脳機能イメージング研究を遂行する。本年度は、3D反転知覚現象の情報処理機構を調べる心理行動予備実験を実施した。具体的には、VRの3D空間内に自分がいると知覚できるためには、視野周辺のどの程度(偏心度)まで両眼視差情報を付加する必要があるのかを検証した。結果、人は周辺視野から両眼視差手掛かりが失われるタイミングを感度良く検出できることが分かった。ただし、両眼視差手掛かりの消失ではなく、低次の画像特徴の変化(線分の途切れなど)を検出している可能性も考えられるため、それらを分離できるよう、本番実験に向けて刺激の微調整を行った。また、アンサンブル3D知覚を調べる脳機能イメージング実験のデータに対してシミュレーション解析を適用し、背側視覚野V7で3D物体群の奥行きの平均と分散が表象されていることを明らかにした。今後、これらの結果をまとめて国際誌に投稿する予定である。その他、VR酔いの防止に3D手掛かりが及ぼす影響を調べる心理行動実験を実施し、空間の遮蔽や分断が酔いに及ぼす影響を定量的に評価することができた。この実験は全てのデータ取得と解析を完了し、論文の第1稿を完成させた段階である。今後他の研究者からのコメントを反映させて原稿を改訂し、令和5年度以降に国際誌へ投稿する予定である。

该应用程序旨在阐明人类在虚拟现实（VR）环境中使用的视频和图像来创建丰富的3D（3D）视觉世界。为了解决这个谜团，我们将进行心理行为实验，以观察控制条件的3D图像以及人EEG/FMRI/MEG脑功能成像研究，以阐明处理VR视频提示的大脑信息处理过程。今年，我们进行了一个初步的心理行为实验，以研究3D倒置感知现象的信息处理机制。具体而言，我们检查了在视野周围需要添加多少双目视差信息（偏心率），以便感知其中一个位于VR的3D空间内。结果，发现人可以以高灵敏度检测到外周视觉丧失双眼视差提示的时机。但是，检测到低阶图像特征（例如线断裂）的变化而不是消失双眼视差提示，因此对实际实验进行了微调，以允许将这些刺激分开。我们还将模拟分析应用于研究集合3D感知的脑功能成像实验的数据，表明3D对象的深度的平均值和方差在背面视觉皮层V7中表示。将来，我们计划在国际杂志中发布这些结果。此外，我们进行了心理行为实验，以研究3D提示对预防VR疾病的影响，并定量评估了空间遮挡和分裂对中毒的影响。该实验是所有数据采集和分析都完成并完成论文的初稿的阶段。该手稿将来将在未来进行修订，反映其他研究人员的评论，并将从2023年开始提交国际杂志。