System szkolenia mobilności w wirtualnej rzeczywistości dla weteranów z utratą wzroku

Jest to dwuletnie badanie sprawdzające słuszność koncepcji, mające na celu ocenę nowego „holograficznego” systemu dźwiękowego wirtualnej rzeczywistości (VR) do wykorzystania jako audiologiczne narzędzie szkoleniowe w zakresie orientacji i mobilności (O&M). Ten nowy system pozwala uniknąć ograniczeń innych technologii (tj. nagrań obuusznych i istniejących systemów dźwiękowych VR), które były stosowane z ograniczonym powodzeniem w treningu audiologicznym. Cztery postępy w najnowocześniejszej technologii, reprezentowane przez ten nowy system holograficzny, stanowią nową obietnicę audiologicznego szkolenia O&M. Po pierwsze, w przeciwieństwie do systemów binauralnych, nowy system pozwala osobie poruszać głową w naturalny sposób, aby zlokalizować dźwięki. Po drugie, kulisty układ mikrofonów jest używany do rejestrowania otoczenia dźwiękowego, aby zachować kierunek, z którego pochodzi każdy dźwięk otoczenia. Kiedy te nagrane środowiska dźwiękowe są później prezentowane przez słuchawki śledzące głowę w środowisku VR, oprogramowanie działające w czasie rzeczywistym utrzymuje kierunkowość dźwięku, dzięki czemu pozostaje on prawdziwy bez względu na to, jak dana osoba porusza się lub obraca głowę. Po trzecie, ten nowy system modeluje rzeczywistą fizyczną strukturę akustyczną głowy i uszu każdej osoby, aby przedstawić dźwięki tak, jak usłyszałaby je dana osoba w nagranym otoczeniu. Po czwarte, ten system wykorzystuje algorytmy programowe do izolowania określonych dźwięków (np. poruszającego się pojazdu), dzięki czemu podczas wirtualnego odtwarzania dźwięki te mogą być dowolnie umieszczane w wirtualnym polu dźwiękowym w dostosowywalny sposób, aby stworzyć naprawdę wyjątkowy i elastyczny wirtualny dźwięk prezentacje.

Istnieją dwie hipotezy badawcze. Po pierwsze, podczas używania dźwięków do pokonywania skrzyżowań ruchu, umiejętności wykorzystywane przez doświadczonych podróżników w rzeczywistych środowiskach z łatwością zostaną przeniesione do proponowanego środowiska VR w takim stopniu, że zadania audiologiczne wykonywane w rzeczywistych środowiskach są równie łatwo wykonywane w środowisku VR. Po drugie, gdy środowisko VR zostanie ulepszone w celu podkreślenia krytycznych wskazówek dźwiękowych i wyeliminowania rozpraszających lub mylących hałasów i dźwięków, wydajność doświadczonych podróżników w środowisku VR będzie znacznie lepsza niż w rzeczywistym środowisku.

Cele są następujące: (1) dostosowanie istniejącej matrycy mikrofonów sferycznych i algorytmów oprogramowania do nagrywania cyfrowego, aby jak najlepiej pasowały do ​​przechwytywania krytycznych dźwięków skrzyżowań wykorzystywanych do negocjacji skrzyżowań; (2) opracować algorytmy oprogramowania do dekonstrukcji dźwięków skrzyżowania, izolując każdy dźwięk do konstrukcji VR określonych środowisk o różnej złożoności; (3) określić poziom szczegółowości dźwięku niezbędny do skutecznego pokonywania skrzyżowań; (4) rozbudować istniejący system, aby uzyskać pożądany poziom szczegółowości; (5) opracować oprogramowanie zapewniające możliwość kontrolowania względnego nacisku różnych prezentowanych elementów dźwiękowych, tak aby uprościć zadanie słuchowe; oraz (6) zatrudnić uczestników badania, aby porównali wyniki w środowisku VR z wynikami na zewnątrz.

Po zatwierdzeniu system ten powinien być w stanie: (1) wykorzystać czas instruktora poprzez zapewnienie studentom skutecznych środków do samodzielnego ćwiczenia umiejętności audiologicznych, (2) zapewnić instruktorom sposób wprowadzania pojęć w sekwencję stopniowego uczenia się, który nie jest uzależnione od przypadkowej dostępności określonych dźwięków i warunków występujących w rzeczywistych środowiskach oraz (3) prowadzić szkolenia audiologiczne dla środowisk nie znajdujących się w pobliżu miejsca szkolenia, ale reprezentujących społeczność domową weterana.

Badania będą prowadzone we współpracy z badaczami z Laboratorium Interfejsów Percepcyjnych i Rzeczywistości (PIRL) na Uniwersytecie Maryland, którzy początkowo wymyślili i opracowali ten holograficzny system dźwiękowy VR.

PORÓWNANIA: Wyłącznie szkolenia O&M na świeżym powietrzu