Een onderzoeksteam bestaande uit professor Michiteru Kitazaki van de Toyohashi University of Technology, Universitair hoofddocent Tomohiro Amemiya van de Universiteit van Tokio, en professor Yasushi Ikei van de Tokyo Metropolitan University hebben een virtueel loopsysteem ontwikkeld. Dit systeem registreert een persoon die loopt, speelt het vervolgens opnieuw af voor een andere gebruiker via de oscillerende optische stroom en synchrone voettrillingen. Psychologische experimenten bevestigden dat de sensaties van zelfbeweging, wandelen, been actie, en teleaanwezigheid die wordt geboden door de oscillerende visuele stroom in combinatie met voettrillingen zijn sterker dan met trillingen met willekeurige timing of zonder trillingen. Deze resultaten suggereren dat oscillerende visuele scènes en synchrone voettrillingen effectief zijn voor het creëren van virtuele loopsensaties. Het virtuele wandelsysteem kan wandelervaringen reproduceren voor mensen die zich op afstand bevinden, of die een handicap hebben waardoor ze in de toekomst niet meer kunnen lopen. Dit onderzoek is gepubliceerd in het Britse open access tijdschrift i-Perceptie op 15 oktober 2019.

Wandelen is een natuurlijke en frequente handeling die door gezonde volwassenen in het dagelijks leven wordt uitgevoerd. Het omvat verschillende gewaarwordingen zoals zicht, aanraken, horen, en proprioceptie, evenals het uitvoeren van motorische commando's en acties. Daarom, het zou een uitdaging zijn om een ​​virtual reality-systeem te ontwikkelen dat de loopsensatie kan reproduceren.

Onlangs, om het bovenstaande probleem aan te pakken, een onderzoeksteam in Japan heeft een virtueel loopsysteem ontwikkeld met de nadruk op zicht en voettrillingen, omdat deze modaliteiten kritisch lijken en een minimale set om loopsensaties op te wekken. Het voorgestelde opnamesysteem legt de oscillerende optische stroom van de wandelaar vast met een paar stereocamera's, en registreert de timing van voeten die de grond raken met behulp van vier microfoons die in hun schoenen zijn ingebed. Het voorgestelde systeem omvat een op het hoofd gemonteerd display (HMD) en vier vibrators die aan de hielen en de voorvoeten zijn bevestigd.

Er werden psychologische experimenten uitgevoerd om het virtuele loopsysteem te testen. De vastgelegde first-person-view-scènes met beeldoscillaties veroorzaakt door de hoofdbeweging van de wandelaar en de voettrillingen op gesynchroniseerde tijdstippen veroorzaakten significant de sensaties van zelfbeweging, wandelen, been actie, en teleaanwezigheid. De synchrone presentatie van visuele oscillaties en voettrillingen was van cruciaal belang voor het verbeteren van de virtuele loopervaring. Deze resultaten bevestigen dat tactiele stimulatie van de voeten voor voetstappen effectief is voor het verbeteren van virtuele loopsensaties.

Professor Michiteru Kitazaki, een perceptuele psycholoog aan de Toyohashi University of Technology zei:"We willen het virtual reality-systeem graag verder ontwikkelen, mensen in staat stellen om op vreemde plaatsen te lopen, zoals de maan of de oceaanbodem, en mogelijk de kwaliteit van leven van mensen met loopproblemen te verbeteren. Dit onderzoek is de eerste stap om deze doelen te bereiken. Overeenkomstig, we willen de virtuele sensatie van lopen creëren met behulp van beperkte modaliteiten, zoals visie en tactiele sensaties."

Universitair hoofddocent Tomohiro Amemiya, een jonge virtual reality-onderzoeker wiens onderzoek is gespecialiseerd in haptiek aan de Universiteit van Tokio, legde uit:"Tactiele sensatie op de voetzool kan een pseudo-wandelgevoel veroorzaken. Het huidige onderzoek heeft hiervoor het psychologische bewijs aangetoond. Bovendien, in ons andere artikel gepubliceerd in psychologische wetenschap , we hebben ontdekt dat een soortgelijk ritmisch patroon bestaande uit looptrillingen toegepast op de voetzolen de tactiele verwerking vergemakkelijkte wanneer dreigende geluiden zich in de buurt van het lichaam bevonden. De bevindingen suggereren dat uitbreiding van de representatie van de peripersoonlijke ruimte mogelijk gemaakt kan worden door de voetzolen te stimuleren in afwezigheid van lichamelijke actie, die automatisch een motorische programmering in de hersenen kan aansturen om te lopen, wat leidt tot een verandering in ruimtelijke cognitie rond het lichaam."

Professor Yasushi Ikei, een virtual reality-expertonderzoeker aan de Tokyo Metropolitan University zei:"Tijdens de reeks verwante onderzoeken, we ontwikkelen een volledig virtueel herbelevingssysteem met superaanwezigheid. Bijvoorbeeld, FiveStar VR (die de prijs voor beste VR/AR-technologie won op ACM SIGGRAPH Asia 2018) staat voor visie, vestibulaire zin, proprioceptie, geuren, luchtstroom, klinkt, en raak aan om de ervaringen van een andere persoon opnieuw te beleven. Het re-experience systeem maakt het mogelijk om onze ervaringen uit te breiden en draagt ​​bij aan de overdracht van vaardigheden en het verbeteren van de kwaliteit van leven voor alle mensen."

Op deze manier, het virtuele wandelsysteem zou onze ervaring kunnen uitbreiden en de kwaliteit van leven kunnen verbeteren van mensen met toekomstige loopproblemen.