공간 추적 시스템과 컨트롤러는 탐색 작업 중 신발의 생체 역학적 분석을 어떻게 지원합니까?

공간 추적 시스템과 컨트롤러는 사용자의 헤드셋과 휴대용 장치의 정확한 3차원 좌표를 캡처하여 물리적 움직임과 가상 환경 간의 중요한 연결 고리 역할을 합니다. 이러한 시스템은 팔 스윙 속도와 같은 특정 물리적 동작을 가상 변위와 동기화함으로써 사용자가 3D 공간을 자유롭게 탐색할 수 있도록 하여, 신발이 자발적인 움직임 중에 어떻게 작동하는지 분석할 수 있는 자연스러운 환경을 조성합니다.

이 기술의 핵심 장점은 생태학적 타당성입니다. 엄격한 움직임 패턴을 강요하는 대신 자유로운 탐색을 허용함으로써 연구자들은 실제 세계에서 신발이 사용되는 방식을 더 잘 반영하는 자발적인 보행 데이터를 캡처할 수 있습니다.

상호작용 필드 설정

이러한 시스템이 생체 역학을 어떻게 지원하는지 이해하려면 먼저 테스트 환경을 정의하는 방법을 살펴보아야 합니다.

3D 좌표 캡처

시스템은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)와 휴대용 컨트롤러의 지속적이고 실시간 추적에 의존합니다.

이러한 장치의 3차원 좌표를 매핑함으로써 시스템은 정확한 상호작용 필드를 설정합니다. 이 필드는 물리적 동작이 측정되고 디지털 결과로 변환되는 무대 역할을 합니다.

피드백 동기화

추적 데이터는 독립적으로 존재하지 않습니다. 가상 환경의 피드백과 물리적 움직임을 동기화하는 데 사용됩니다.

이 동기화는 사용자의 가상 세계에 대한 인식이 물리적 노력 및 방향과 일치하도록 보장합니다.

움직임의 역학

이러한 시스템이 신발 분석을 촉진하는 주요 방법은 고유한 신체 움직임을 가상 이동으로 변환하는 것입니다.

팔 스윙을 변위로 변환

이 맥락에서 강조된 특정 상호작용 모드는 팔 스윙 속도와 가상 변위 간의 상관 관계입니다.

사용자가 컨트롤러를 흔들면(걷거나 달리는 자연스러운 팔 동작을 시뮬레이션) 시스템은 가상 환경에서의 속도를 조정합니다.

자유로운 탐색 장려

이동은 미리 설정된 컨베이어 벨트 속도가 아니라 사용자의 움직임에 의해 구동되기 때문에 사용자는 자신의 속도와 방향을 제어합니다.

이는 3D 공간 내에서 자유로운 탐색을 지원하여, 피험자가 스크립트를 따르는 대신 환경에 자연스럽게 반응할 수 있도록 합니다.

데이터 품질에 미치는 영향

이 맥락에서 공간 추적을 사용하는 궁극적인 목표는 수집된 생체 역학 데이터의 품질을 향상시키는 것입니다.

자발적인 보행 데이터

자유로운 탐색을 가능하게 함으로써 시스템은 자발적인 보행 데이터 수집을 촉진합니다.

이는 종종 선형 경로에서 테스트 중임을 인식하여 보행이 변경되는 엄격한 실험실 프로토콜과 대조됩니다.

생태학적 타당성

이러한 조건에서 수집된 데이터는 더 "생태학적으로 타당한" 것으로 간주됩니다.

이는 다양한 신발 유형의 생체 역학적 성능에 대한 통찰력이 실제 사용 시나리오에 더 적용 가능하다는 것을 의미합니다.

절충점 이해

공간 추적은 생태학적 타당성을 향상시키지만, 상호작용 역학의 내재된 한계를 인식하는 것이 중요합니다.

이동의 추상화

참고 자료는 가상 변위가 팔 스윙 속도를 기반으로 조정된다고 언급합니다.

이는 탐색을 허용하지만 추상화를 만듭니다. 사용자는 지면 반발력만으로 움직이는 것이 아니라 팔로 이동을 구동합니다.

잠재적인 보행 변경

연구자들은 팔 스윙 메커니즘이 의도치 않게 사용자의 자연스러운 보행 주기를 변경하지 않는지 확인해야 합니다.

사용자가 이동하기 위해 컨트롤러를 흔드는 데 너무 집중하면 발이 지면과 상호 작용하는 방식이 미묘하게 변경되어 특정 신발 성능 지표가 왜곡될 수 있습니다.

목표에 맞는 올바른 선택

신발 분석을 위해 공간 추적을 구현할 때 기술을 특정 연구 목표에 맞추십시오.

주요 초점이 행동적 현실감이라면: "자유로운 탐색" 기능을 우선시하여 자발적이고 스크립트 없는 보행 데이터를 캡처하십시오.
주요 초점이 기계적 정밀도라면: 팔 스윙 감도를 신중하게 보정하여 가상 변위가 자연스럽게 느껴지고 사용자가 움직임을 과장하도록 강요하지 않도록 하십시오.

공간 추적을 활용하여 자유로운 탐색을 허용함으로써 신발 분석을 정적인 실험실 테스트에서 역동적인 실제 시뮬레이션으로 전환합니다.

요약 표:

기능	생체 역학적 분석에서의 역할	주요 이점
3D 좌표 매핑	HMD 및 컨트롤러 위치를 실시간으로 추적	테스트를 위한 정확한 상호작용 필드 설정
팔 스윙 동기화	컨트롤러 이동 속도를 가상 변위로 변환	자연스러운 이동 및 자유로운 탐색 허용
피드백 루프	물리적 노력과 가상 시각 피드백 정렬	사용자 방향 및 현실적인 움직임 인식 보장
자유로운 탐색	3D 디지털 공간 내에서 스크립트 없는 움직임 허용	높은 생태학적 타당성을 가진 자발적인 보행 데이터 캡처

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참고문헌

Adamantia Batistatou, Yvonne Delevoye. Virtual Reality to Evaluate the Impact of Colorful Interventions and Nature Elements on Spontaneous Walking, Gaze, and Emotion. DOI: 10.3389/frvir.2022.819597

이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .