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  • Sistema di camminata virtuale per rivivere il viaggio di un'altra persona

    Immagine della camminata virtuale. Credito:Università di tecnologia di Toyohashi.

    Un gruppo di ricerca composto dal professor Michiteru Kitazaki della Toyohashi University of Technology, Professore Associato Tomohiro Amemiya dell'Università di Tokyo, e il professor Yasushi Ikei della Tokyo Metropolitan University hanno sviluppato un sistema di camminata virtuale. Questo sistema registra una persona che cammina, quindi lo riproduce a un altro utente attraverso il flusso ottico oscillante e le vibrazioni sincrone del piede. Esperimenti psicologici hanno confermato che le sensazioni di auto-movimento, a piedi, azione delle gambe, e la telepresenza fornita dal flusso visivo oscillante combinato con le vibrazioni del piede sono più forti rispetto alle vibrazioni a tempo casuale o senza alcuna vibrazione. Questi risultati suggeriscono che le scene visive oscillanti e le vibrazioni sincrone del piede sono efficaci per creare sensazioni di camminata virtuale. Il sistema di camminata virtuale può riprodurre esperienze di camminata a persone lontane, o che hanno una disabilità che potrebbe impedire loro di camminare in futuro. Questa ricerca è stata pubblicata sulla rivista britannica ad accesso aperto i-Percezione il 15 ottobre 2019.

    Camminare è un'azione naturale e frequente svolta da adulti sani nella vita di tutti i giorni. Coinvolge varie sensazioni come la visione, tocco, udito, e propriocezione, oltre a eseguire comandi e azioni motorie. Perciò, rappresenterebbe una sfida sviluppare un sistema di realtà virtuale in grado di riprodurre la sensazione del camminare.

    Recentemente, per affrontare il problema di cui sopra, un team di ricerca in Giappone ha sviluppato un sistema di camminata virtuale concentrandosi sulla visione e sulle vibrazioni del piede, perché queste modalità sembrano critiche e un set minimo per indurre sensazioni di deambulazione. Il sistema di registrazione proposto cattura il flusso ottico oscillante del camminatore con una coppia di telecamere stereo, e registra i tempi dei piedi che colpiscono il suolo utilizzando quattro microfoni incorporati nelle loro scarpe. Il sistema proposto comprende un display montato sulla testa (HMD) e quattro vibratori fissati ai talloni e ai piedi anteriori.

    Sono stati condotti esperimenti psicologici per testare il sistema di camminata virtuale. Le scene in prima persona catturate con le oscillazioni dell'immagine causate dal movimento della testa del deambulatore e le vibrazioni del piede a tempi sincronizzati hanno indotto in modo significativo le sensazioni di auto-movimento, a piedi, azione delle gambe, e telepresenza. La presentazione sincrona delle oscillazioni visive e delle vibrazioni del piede è stata fondamentale per migliorare l'esperienza di camminata virtuale. Questi risultati confermano che la stimolazione tattile sui piedi per i passi è efficace per migliorare le sensazioni di camminata virtuale.

    Panoramica del sistema. Credito:Toyohashi University of Technology.

    Professor Michiteru Kitazaki, uno psicologo percettivo della Toyohashi University of Technology ha detto, "Vorremmo sviluppare ulteriormente il sistema di realtà virtuale, consentendo alle persone di camminare in posti strani come la Luna o il fondo dell'oceano, e possibilmente migliorare la qualità della vita delle persone con disabilità motorie. Questa ricerca è il primo passo per raggiungere questi obiettivi. Di conseguenza, miriamo a creare la sensazione virtuale di camminare utilizzando modalità limitate, come la vista e le sensazioni tattili."

    Professore Associato Tomohiro Amemiya, un giovane ricercatore di realtà virtuale la cui ricerca è specializzata in aptica presso l'Università di Tokyo ha spiegato "La sensazione tattile sulla pianta del piede può indurre una sensazione di pseudo-camminare. La presente ricerca ha dimostrato l'evidenza psicologica per questo. Inoltre, nell'altro nostro articolo pubblicato su Scienze Psicologiche , abbiamo scoperto che un modello ritmico simile costituito da vibrazioni del cammino applicate alle piante dei piedi facilitava l'elaborazione tattile quando i suoni incombenti erano localizzati vicino al corpo. I risultati suggeriscono che l'estensione della rappresentazione dello spazio peripersonale può essere abilitata stimolando le piante dei piedi in assenza di azione del corpo, che può guidare automaticamente un motore che programma nel cervello per camminare, portando a un cambiamento nella cognizione spaziale intorno al corpo."

    Professor Yasushi Ikei, un ricercatore esperto di realtà virtuale presso la Tokyo Metropolitan University ha affermato, "Durante la serie di studi correlati, stiamo sviluppando un sistema di riesperienza virtuale di super-presenza su larga scala. Per esempio, FiveStar VR (che ha vinto il premio per la migliore tecnologia VR/AR ad ACM SIGGRAPH Asia 2018) rappresenta visione, senso vestibolare, propriocezione, odori, flusso d'aria, suoni, e toccare per rivivere le esperienze di un'altra persona. Il sistema della ri-esperienza consente di ampliare le nostre esperienze e contribuisce al trasferimento delle competenze e al miglioramento della qualità della vita di tutte le persone".

    In questo modo, il sistema di camminata virtuale potrebbe ampliare la nostra esperienza e migliorare la qualità della vita delle persone che potrebbero avere future disabilità motorie.


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