Sistema di formazione sulla mobilità in realtà virtuale per veterani con perdita della vista

Questo è uno studio proof-of-concept di due anni per valutare un nuovo sistema audio "olografico" di realtà virtuale (VR) da utilizzare come strumento di formazione audiologica per l'orientamento e la mobilità (O&M). Questo nuovo sistema evita i limiti di altre tecnologie (ad esempio registrazioni binaurali e sistemi audio VR esistenti) che sono state impiegate con scarso successo per la formazione audiologica. Quattro progressi nello stato dell'arte rappresentati da questo nuovo sistema olografico forniscono una nuova promessa per la formazione O&M audiologica. Innanzitutto, a differenza dei sistemi binaurali, il nuovo sistema consente alla persona di muovere la testa in modo naturale per localizzare i suoni. In secondo luogo, viene utilizzato un array di microfoni sferici per registrare ambienti sonori in modo da mantenere la direzione da cui ha avuto origine ogni suono ambientale. Quando questi ambienti sonori registrati vengono successivamente presentati tramite cuffie per il rilevamento della testa in un ambiente VR, il software in tempo reale mantiene la direzionalità del suono in modo che rimanga fedele indipendentemente da come la persona si muova o giri la testa. In terzo luogo, questo nuovo sistema modella l'effettiva struttura fisica acustica della testa e delle orecchie di ogni persona per presentare i suoni così come sarebbero uditi da quella particolare persona nell'ambiente registrato. In quarto luogo, questo sistema utilizza algoritmi software per isolare suoni specifici (ad esempio, di un veicolo in movimento) in modo che durante la riproduzione virtuale, questi suoni possano essere inseriti nel campo sonoro virtuale a piacere e in modo personalizzabile per creare un suono virtuale davvero unico e flessibile. presentazioni.

Le ipotesi di studio sono due. In primo luogo, quando si utilizzano i suoni per negoziare le intersezioni del traffico, le abilità impiegate dai viaggiatori esperti in ambienti reali si trasferiranno prontamente all'ambiente VR proposto nella misura in cui le attività audiologiche eseguite in ambienti reali sono altrettanto facilmente eseguite nell'ambiente VR. In secondo luogo, quando l'ambiente VR viene migliorato per enfatizzare i segnali sonori critici ed eliminare rumori e suoni che distraggono o confondono, le prestazioni dei viaggiatori esperti nell'ambiente VR saranno significativamente migliori rispetto all'ambiente reale.

Gli obiettivi sono: (1) adattare l'array di microfoni sferici esistenti e gli algoritmi del software di registrazione digitale per adattarsi al meglio alla cattura dei suoni di intersezione critici utilizzati per le negoziazioni di intersezione; (2) sviluppare algoritmi software per decostruire i suoni di intersezione, isolando ciascun suono per la costruzione VR di ambienti specifici di varia complessità; (3) determinare il livello di dettaglio sonoro necessario per superare con successo gli incroci; (4) espandere il sistema esistente per ottenere il livello di dettaglio desiderato; (5) sviluppare software per fornire la capacità di controllare l'enfasi relativa di una varietà di elementi sonori presentati in modo da semplificare il compito uditivo; e (6) impiegare i partecipanti allo studio per confrontare le prestazioni nell'ambiente VR con le prestazioni all'aperto.

Una volta convalidato, questo sistema dovrebbe essere in grado di: (1) sfruttare il tempo dell'istruttore fornendo agli studenti un mezzo efficace per esercitarsi autonomamente nelle abilità audiologiche, (2) fornire agli istruttori un mezzo per introdurre concetti in una sequenza di apprendimento graduale che non sia a seconda della disponibilità casuale di suoni e condizioni specifici trovati in ambienti reali, e (3) fornire formazione audiologica per ambienti non situati nelle vicinanze del sito di addestramento, ma che rappresentano la comunità di origine del veterano.

La ricerca sarà condotta in collaborazione con i ricercatori del Perceptual Interfaces and Reality Laboratory (PIRL) dell'Università del Maryland, che hanno inizialmente concepito e sviluppato questo sistema audio VR olografico.

CONFRONTI: Esclusiva formazione O&M all'aperto