バーチャルリアリティ運動におけるリアルタイムアバターフィードバック
リアルタイムアバターフィードバックが運動のウェルビーイングと正確性に与える影響:バーチャルリアリティにおける無作為化クロスオーバー試験
本研究の目的は、バーチャルリアリティ(VR)運動中にバーチャルトレーナーアバターから提供されるリアルタイムフィードバックが、参加者の運動ウェルビーイングと動作精度に影響を与えるかどうかを検討することです。 また、アバターによって提供される異なるタイプのフィードバックを比較することも目的としています。
本研究が答えようとする主な質問は以下の通りです:
リアルタイムアバターフィードバックは、VRベースのトレーニング中の運動ウェルビーイングを向上させますか?
リアルタイムアバターフィードバックは、運動中の動作精度を向上させますか?
フィードバックなし、言語フィードバック、言語・ジェスチャー併用フィードバックの間に違いはありますか?
研究者は、無作為化クロスオーバーデザインを用いて、フィードバックなし、言語フィードバック、言語・ジェスチャー併用フィードバックという3つのVR運動条件を比較します。これにより、各参加者はすべての条件を経験します。
参加者は以下のことを行います:
各回約15分間の3回のVR運動セッションに参加する
順序を無作為化した異なるフィードバック条件下でセッションを完了する
VRヘッドセットを装着し、バーチャルトレーナーアバターに従いながら誘導された身体運動を行う
各セッション後に運動体験の自己申告評価を提供する
本研究は成人を対象とした介入的無作為化クロスオーバー試験であり、すべての手順は単一の研究期間中に完了します。
調査の概要
状態
条件
詳細な説明
本研究は、仮想現実(VR)環境で行われる運動中に仮想トレーナーアバターによって提供されるリアルタイムフィードバックの効果を調査します。 この介入は、短いガイド付きトレーニングセッション中に、異なるアバターフィードバックモードが運動体験と動作パフォーマンスにどのように影響するかを検証するために設計されています。
この研究では、各参加者が異なるフィードバック条件下で複数のVR運動セッションを完了するランダム化クロスオーバー設計を採用しています。 条件の順序は、順序効果と学習効果を制御するためにランダム化されています。 フィードバック条件は、アバターによって提供される情報の種類のみが異なり、フィードバックなし、言語フィードバック、言語・ジェスチャー併用フィードバックを含みます。 VR環境、運動内容、セッション時間のその他のすべての側面は、条件間で一定に保たれています。
VRアプリケーションは、標準化された一連の身体運動を実演し指導する仮想トレーナーアバターを提示します。 カスタムアルゴリズムは、VRシステムによって捕捉されたリアルタイム動作データ(動作ペースと可動域に関連するパラメータを含む)を処理します。 この分析に基づき、アバターは割り当てられた条件に応じて運動セッション中に適応型フィードバックを提供します。 フィードバックなしの条件では、アバターは修正や動機付けの入力を提供せずに運動を行います。
各VRセッションは約15分間続き、持ち越し効果を最小限に抑えるために、後続のセッションとは固定の7日間の間隔を空けます。 この研究は単一の研究期間内で実施され、すべての手順は参加者が最終VRセッションを終了した後に完了します。 この介入には、臨床使用で規制される薬物治療や医療機器は含まれません。VRハードウェアは、運動環境を提供し動作データを捕捉するための研究ツールとしてのみ使用されます。
この研究は介入的行動試験に分類され、VRベースの運動におけるリアルタイムアバターフィードバックの役割を体系的に検証することにより、仮想トレーナー、人間とコンピュータの相互作用、および技術支援型身体活動に関する研究に貢献することを目的としています。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Warsaw、ポーランド、00-608
- National Information Processing Institute
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
参加基準:
- 18歳から50歳までの成人
- インフォームドコンセントを提供できる能力
- 軽度から中程度の身体運動を実施できる能力
- バーチャルリアリティを活用した運動への参加に禁忌がないこと
除外基準:
- 18歳未満または50歳超
- 習慣的な身体活動レベルが高い個人(週3回以上の計画的な身体運動を行うと定義)
- 運動への安全な参加を制限する筋骨格系、神経系、または心血管系の疾患
- 重度の動揺病またはバーチャルリアリティに対する有害反応の既知の感受性
- VRヘッドセットの安全な使用を妨げるあらゆる状態
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:フィードバックなし
参加者は、仮想トレーナーアバターからのリアルタイムフィードバックを受けずに仮想現実エクササイズセッションを行います。
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参加者は、仮想トレーナーアバターによって案内される仮想現実環境で、標準化されたエクササイズセッションを行います。
アバターはエクササイズをデモンストレーションしますが、セッション中はリアルタイムの口頭またはジェスチャーによるフィードバックは提供しません。
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実験的:口頭フィードバック
参加者は仮想トレーナーアバターからリアルタイムの口頭フィードバックを受けながら、仮想現実エクササイズセッションを行います。
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参加者は、バーチャルトレーナーのアバターに導かれて、仮想現実環境で標準化された運動セッションを行います。
運動セッション中、VRシステムがリアルタイムの動作データを分析し、アバターが適応的な口頭フィードバックを提供します。
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実験的:口頭およびジェスチャーによるフィードバック
参加者は、バーチャルトレーナーアバターからリアルタイムの音声とジェスチャーのフィードバックを組み合わせて受けながら、バーチャルリアリティエクササイズセッションを行います。
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参加者は、仮想トレーナーアバターが案内する仮想現実環境で標準化された運動セッションを行います。
VRシステムがリアルタイムの動作データを分析し、アバターが運動セッション中に適応的な口頭およびジェスチャーフィードバックを提供します。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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VRエクササイズ中のモーション追跡に基づくエクササイズ精度指数(EAI)
時間枠:参加者ごとに最大3回のセッションで行われる14種類の中程度強度の運動における各VRトレーニングセッション中(運動間の休息期間や最終の低強度クールダウン運動中は評価対象外)。
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運動精度は、リアルタイムのモーション追跡から導出された運動精度指数(EAI)を使用して定量化されました。
EAIは、14の中強度運動において、参加者が仮想トレーナーの動きをペースと可動域の面でどれだけ正確に再現したかを反映しています。
各運動において、トレーナーの動きは基準パターンとして機能しました。
許容可能な変動は、グループのパフォーマンス分布を使用して定義されました:ペースはトレーナーのベースラインの±1 SD以内であれば正確とされ、絶対値で記録された可動域は、トレーナーのベンチマークから+1 SDを超えなければ正確とされました。
これは、意味のある逸脱を特定しながら、自然な個人差を考慮に入れています。
運動は、両方の基準が満たされた場合にのみ正しいと分類されました。
EAIは0から14の範囲で、0は正しい運動がなかったことを示し、14はセッション中にすべての運動が正確に実行されたことを示します。
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参加者ごとに最大3回のセッションで行われる14種類の中程度強度の運動における各VRトレーニングセッション中(運動間の休息期間や最終の低強度クールダウン運動中は評価対象外)。
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運動ウェルビーイング
時間枠:各VRトレーニングセッション直後、コンピュータ支援ウェブベースアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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VRエクササイズセッション中の参加者の即時的な感情的状態として、運動のウェルビーイングを評価しました。
この測定はWilhelmとSchoebi(2007)による短い気分評価ツールに基づいており、安定した特性としてのウェルビーイングではなく、瞬間的な感情を捉えています。
この尺度は4つの二極項目で構成されています:不満足-満足、不調-良好、緊張-リラックス、動揺-落ち着き。
各項目は、「今行ったトレーニングセッション中、私は…と感じた」というプロンプトに対して、7段階の意味微分法で評価されます。
項目スコアを平均して単一の感情的ウェルビーイングスコアを算出し、高い値は運動中のより肯定的な感情を示します。
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各VRトレーニングセッション直後、コンピュータ支援ウェブベースアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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運動に対する感情的態度スコア
時間枠:各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)を介して、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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運動に対する情動的態度は、Crites et al. (1994) に基づく4項目のセマンティック・ディファレンシャル尺度を用いて評価されました。
この尺度は、二極項目「リラックスしていない-非常にリラックスしている」、「満足していない-非常に満足している」、「幸せではない-非常に幸せである」、「不快-非常に快適」で構成されていました。
参加者は、「運動について考えると、私は…と感じる」というプロンプトに対して、9段階の尺度で回答しました。
項目スコアを平均化して単一の情動的態度スコアを算出し、高い値は運動に対するより肯定的な情動的評価を示しました。
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各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)を介して、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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研修生 - トレーナー親密度スコア
時間枠:コンピューター支援ウェブベース質問票(CAWI)による各VRトレーニングセッション直後、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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アバタートレーナーとの知覚された親密性は、ポーランド語版に適応されたコーチ-アスリート関係質問票(PLCART-Q)の親密性サブスケール(CART-Q; Jowett & Ntoumanis, 2004)を用いて評価されました。
このサブスケールは4つの項目(例:「私は自分のトレーナーを信頼している」、「私は自分のトレーナーを尊敬している」)で構成され、7段階のリッカート尺度(1=絶対にいいえ、7=絶対にはい)で評価されます。
項目のスコアを平均して単一の親密性スコアを算出し、値が高いほどトレーナーとの知覚された情緒的絆が強いことを示します。
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コンピューター支援ウェブベース質問票(CAWI)による各VRトレーニングセッション直後、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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研修生 - トレーナー相補性スコア
時間枠:各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援ウェブベース質問票(CAWI)を通じて、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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トレーナーとトレーニーの相互作用における知覚された補完性は、CART-Q(Jowett & Ntoumanis, 2004; ポーランド語版CART-Q)の補完性サブスケールを用いて評価されました。
このサブスケールは4つの項目(例:「トレーナーに指導されているとき、私は最善を尽る準備ができている」、「トレーナーに指導されているとき、私は友好的な態度を取る」)を含み、7段階のリッカート尺度(1=絶対にいいえ、7=絶対にはい)で評価されました。
項目のスコアは平均化され、単一の補完性スコアが算出され、値が高いほどトレーナーとの強い相互性と協調性が知覚されていることを示します。
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各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援ウェブベース質問票(CAWI)を通じて、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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研修生-トレーナーコミットメントスコア
時間枠:コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)による各VRトレーニングセッションの直後、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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研修生とトレーナーの関係における認識されたコミットメントは、CART-Q(Jowett & Ntoumanis, 2004; Polish PLCART-Q)のコミットメントサブスケールを使用して評価されました。
このサブスケールは3つの項目(例:「私はトレーナーに親近感を感じる」、「私はトレーナーにコミットしている」)で構成され、7段階のリッカート尺度(1=絶対にいいえ、7=絶対にはい)で評価されます。
項目スコアは平均化され、単一のコミットメントスコアを算出し、値が高いほど認識された愛着とトレーナーとの関与意欲が強いことを示します。
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コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)による各VRトレーニングセッションの直後、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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知覚運動強度評価
時間枠:各VRトレーニングセッション直後、コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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知覚された努力は、Borg(1982)に基づく7段階評価尺度を用いて評価されました。
参加者は、「今完了したトレーニングセッションは、どれほど努力を要すると感じましたか?」という質問に答えました。
回答オプションは1(「非常に軽い」)から7(「非常に難しい」)の範囲でした。
報告された結果は、各セッション後に提供された単一の努力評価であり、高い値はより大きな知覚された身体的努力を示します。
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各VRトレーニングセッション直後、コンピューター支援ウェブベースのアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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認識された能力スコア
時間枠:各VRトレーニングセッション直後に、コンピュータ支援Webベース質問票(CAWI)を使用して、参加者ごとに最大3セッションまで。
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運動中の知覚された有能性は、Psychological Need Satisfaction in Exercise Scale(Wilson et al., 2006)から適応した3項目を使用して評価されました:「個人的な運動課題を達成できる」「運動能力に自信がある」「運動能力について良い感じがする」。
参加者は、「あなたは今行ったトレーニングセッション中にどのように感じましたか?」というプロンプトに対し、各項目を7段階リッカート尺度(1 = 偽、7 = 真)で評価しました。
項目スコアは平均化され、単一の知覚された有能性スコアが算出され、値が高いほど運動中の知覚された有能性が高いことを示します。
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各VRトレーニングセッション直後に、コンピュータ支援Webベース質問票(CAWI)を使用して、参加者ごとに最大3セッションまで。
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バーチャルリアリティにおける空間存在感スコア
時間枠:各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援Webベースアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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空間プレゼンスは、MEC Spatial Presence Questionnaire(MEC-SPQ; Vorderer et al., 2004)に基づいて評価されました。
スコアは、選択された4つの項目から導き出されました。
例示項目には、「まるで実際にプレゼンテーションの行動に参加したように感じた」や「プレゼンテーションの環境内で、何でもしたいことができるように思えた」などが含まれます。
項目は7段階のリッカート尺度(1 = 絶対にいいえ、7 = 絶対にはい)で評価されます。
すべての項目を平均して単一の空間プレゼンススコアを算出し、値が高いほど仮想環境での知覚されるプレゼンスが強いことを示します。
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各VRトレーニングセッション直後に、コンピューター支援Webベースアンケート(CAWI)により、参加者1人あたり最大3セッションまで。
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協力者と研究者
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- 4959.13336.14519
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- STUDY_PROTOCOL
医薬品およびデバイス情報、研究文書
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