가상 현실에서의 조준 동작에 대한 피드백 및 노화의 영향

참가자는 우세한 오른손으로 3D 피츠 작업을 수행하며, 고정된 시작 버튼에서 몸의 시상 중앙선을 따라 배치된 표적까지 도달하게 됩니다. 표적은 시작 위치에서 전방(전후)으로 32cm, 상방(수직)으로 24cm 떨어진 곳에 배치되어 피타고라스 정리(a²+b²=c²)에 따라 40cm의 결과적 이동 거리를 산출합니다. 이 거리는 최대 전방 도달 거리의 약 80%에 해당합니다. 참가자는 테이블 앞에 등받이가 있는 의자에 편안하게 앉으며, 의자와 테이블 높이 및 장치 위치를 개별적으로 조정하여 시작 버튼이 글씨 쓰기에 사용되는 것과 유사한 인체공학적으로 최적의 책상 높이에 맞춰집니다. 이동은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 내장 시스템으로 추적되는 핸드헬드 컨트롤러를 사용하여 수행됩니다. HMD는 모든 조건에서 착용됩니다: 실제 세계 실험실(R) 조건에서는 참가자가 VR 내에서 패스스루 모드를 통해 물리적 장치를 보게 되며, VR 조건에서는 시각적으로 동일한 가상 복제본을 보게 됩니다. 참가자는 우세한 오른손만 사용합니다. 각 조준 이동 전에 오른손은 시작 버튼을 가리키며 테이블 위에 놓입니다. R 조건에서 시작 버튼은 참가자 앞 테이블에 장착된 열린 프레임으로 표현됩니다. 프레임은 구의 전체 크기를 나타내는 부분적 구형 윤곽을 그리며, 부분적으로 참가자를 향하고 부분적으로 위를 향하여 고체 표면에 접촉하지 않고 표적을 향한 전방 및 상방 이동이 가능하도록 합니다. 표적은 얇은 수직 막대에 장착된 둥근 구체로, 참가자는 그 표면을 접촉하지 않고 가리켜야 합니다. 시작 버튼과 표적 구조는 모두 둥근 모서리를 가진 경량 3D 프린팅 플라스틱(두께 2-3mm)으로 제작됩니다. 표적 직경은 4가지 다른 값(14.1, 7.1, 3.5 또는 1.8cm)에 해당하며, 시작 버튼은 중간 직경(3cm)의 중립적 노란색입니다. VR 조건에서는 설정이 시각적 및 공간적으로 복제됩니다. 시작 버튼은 실제 세계 프레임이 나타내는 크기에 해당하는 전체 회색 구체로 표현되는 반면, 표적 구체와 수직 막대는 동일하게 렌더링됩니다. R 조건과 달리, VR에서는 참가자가 통과하는 것을 방해하는 물리적 장애물이 없으므로 전체 구체가 보입니다. 작업 난이도는 표적 너비(14.1, 7.1, 3.5 또는 1.8cm)를 통해 조작되어 2.5, 3.5, 4.5 및 5.5비트의 난이도 지수(ID)를 산출합니다. 각 시도는 컨트롤러 끝이 시작 구체에 놓인 상태에서 시작되며, 참가자는 가능한 한 빠르고 정확하게 표적을 향해 이동합니다. 컨트롤러가 표적 구체 내부에 0.5초 동안 연속적으로 머무르는 경우 시도를 성공으로 간주합니다. '중재 및 개입' 섹션에서 상세히 설명된 네 가지 다른 피드백 조건이 있습니다. 참가자는 두 연령대에서 모집됩니다: 18-28세의 젊은 성인 또는 65-75세의 건강한 노인. 실험(즉, 데이터 기록)을 시작하기 전에 참가자는 무작위 순서로 제시된 네 가지 피드백 조건 모두에서 숙련 단계를 완료합니다. 각 조건에서 그들은 ID 3과 5에서 각각 10회 시도로 구성된 두 블록을 수행하며(각각 40cm 거리 및 10.0cm 및 2.5cm 표적 크기), ID 순서는 균형을 맞춥니다. 이 숙련 단계는 총 80회의 숙련 시도를 포함하며, 참가자가 장치와 컨트롤러, VR 몰입 및 피드백 조건에 익숙해지도록 합니다. 각 조건 후에 참가자는 시뮬레이터 멀미 설문지를 사용하여 간단한 멀미 등급을 제공하고 짧은 휴식(약 60초, 필요 시 더 길게)을 가집니다. 주요 실험은 참가자당 160회 시도(4 피드백 조건 × 4 ID × 10 시도)로 구성됩니다. 시도는 40회 시도 블록으로 구성되며, 각 블록은 단일 ID에서 10회 시도의 네 번의 연속 실행(예: ID 3에서 10회 시도, 다음 ID 4 등)을 포함합니다. 각 블록 내 ID 순서는 무작위화되며, 조건 순서는 라틴 방진 설계를 사용하여 참가자 간에 균형을 맞춥니다. Meta Quest 3의 동작 추적 시스템은 각 시도 동안 핸드헬드 컨트롤러의 3D 위치 데이터를 캡처하는 데 사용됩니다(명목 샘플링 주파수 = 120Hz). 이동 시작은 컨트롤러 속도가 3cm/s의 임계값을 초과할 때 발생하는 것으로 간주되며, 이동 종료는 속도가 3cm/s 아래로 떨어지는 순간(성공적인 시도의 경우 표적 진입 후)으로 정의됩니다. 이전 실험에서 사용된 이 임계값들은 의도적인 이동 기간만 캡처되도록 보장합니다. 이동 시간은 이동 시작과 종료 사이에 경과된 시간으로 정의됩니다.