Tréninkový systém mobility ve virtuální realitě pro veterány se ztrátou zraku

Toto je dvouletá studie ověřující koncepci, která má vyhodnotit nový „holografický“ zvukový systém virtuální reality (VR) pro použití jako audiologický tréninkový nástroj orientace a mobility (O&M). Tento nový systém se vyhýbá omezením jiných technologií (tj. binaurální nahrávky a stávající zvukové systémy VR), které byly s omezeným úspěchem použity pro audiologický trénink. Čtyři pokroky ve stavu techniky reprezentované tímto novým holografickým systémem poskytují nový příslib pro audiologický O&M trénink. Za prvé, na rozdíl od binaurálních systémů, nový systém umožňuje osobě pohybovat hlavou přirozeným způsobem, aby lokalizoval zvuky. Za druhé, sférické mikrofonní pole se používá k záznamu zvukového prostředí tak, aby byl zachován směr, ze kterého každý okolní zvuk pochází. Když jsou tato zaznamenaná zvuková prostředí později prezentována prostřednictvím sluchátek se sledováním hlavy v prostředí VR, software v reálném čase zachovává směrovost zvuku tak, aby zůstal pravdivý bez ohledu na to, jak se osoba pohybuje nebo otáčí hlavou. Za třetí, tento nový systém modeluje skutečnou fyzickou akustickou strukturu hlavy a uší každé osoby, aby prezentoval zvuky tak, jak by je slyšela tato konkrétní osoba v nahraném prostředí. Za čtvrté, tento systém používá softwarové algoritmy k izolaci specifických zvuků (tj. pohybujícího se vozidla), takže během virtuálního přehrávání lze tyto zvuky libovolně a přizpůsobitelným způsobem vkládat do virtuálního zvukového pole a vytvářet skutečně jedinečný a flexibilní virtuální zvuk. prezentace.

Existují dvě studijní hypotézy. Za prvé, při používání zvuků k procházení dopravních křižovatek se dovednosti používané zkušenými cestovateli v reálném prostředí snadno přenesou do navrhovaného prostředí VR do té míry, že audiologické úkoly prováděné v reálných prostředích lze stejně snadno provádět v prostředí VR. Za druhé, když je prostředí VR vylepšeno tak, aby zdůrazňovalo kritické zvukové podněty a eliminovalo rušivé nebo matoucí zvuky a zvuky, výkon zkušených cestovatelů v prostředí VR bude výrazně lepší než ve skutečném prostředí.

Cíle jsou: (1) přizpůsobení stávajícího pole sférických mikrofonů a softwarových algoritmů pro digitální záznam tak, aby co nejlépe vyhovovaly zachycování kritických zvuků křižovatek používaných pro jednání na křižovatkách; (2) vyvinout softwarové algoritmy pro dekonstrukci zvuků křižovatek, izolovat každý zvuk pro konstrukci VR specifických prostředí různé složitosti; (3) určit úroveň podrobností zvuku nezbytnou pro úspěšné procházení křižovatek; (4) rozšířit stávající systém tak, aby získal požadovanou úroveň podrobností; (5) vyvinout software poskytující schopnost řídit relativní důraz různých prezentovaných zvukových prvků tak, aby se zjednodušil sluchový úkol; a (6) zaměstnat účastníky studie k porovnání výkonu v prostředí VR s výkonem venku.

Jakmile bude tento systém ověřen, měl by být schopen: (1) využít čas instruktora tím, že studentům poskytne účinný prostředek k samostatnému procvičování audiologických dovedností, (2) poskytnout instruktorům prostředky k zavádění pojmů v odstupňované učební sekvenci, která není v závislosti na náhodné dostupnosti specifických zvuků a podmínek nalezených v reálném prostředí a (3) poskytovat audiologický trénink pro prostředí, která se nenacházejí v blízkosti místa tréninku, ale která představují domovskou komunitu veterána.

Výzkum bude prováděn ve spolupráci s vyšetřovateli v Perceptual Interfaces and Reality Laboratory (PIRL) na University of Maryland, kteří původně navrhli a vyvinuli tento holografický zvukový systém VR.

POROVNÁNÍ: Výhradně venkovní O&M školení