Study and development of immersive multi-sensory systems for avatar embodiment in virtual reality
Study and development of immersive multi-sensory systems for avatar embodiment in virtual reality
批准号:
RGPIN-2020-06171
负责人:
Labbe, David
金额:
$2.11万
依托单位国家:
加拿大
项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
财政年份:
2020
资助国家:
加拿大
项目状态:
已结题
起止时间:
2020-01-01 至 2021-12-31
中文摘要
沉浸式虚拟现实(VR)不仅提供了模拟用户周围环境的可能性,还提供了模拟用户视觉自我表征的可能性。换句话说,用户将自己视为化身,而不是看到自己的实际身体。当化身以非常短的延迟模仿用户的动作时,结果是化身的主观感,其中用户感觉化身就是他实际的身体。当虚拟身体与物理身体不对齐时,用户体验本体感觉漂移,其中他的四肢的感知位置向虚拟化身的位置漂移。近年来,我们的团队通过开发一种VR系统来利用这种错觉,该系统被证明可以通过实时操纵用户化身的动作来改变用户的动作。我们发现,用户的大脑信号可以用来衡量所有权的错觉,这种错觉可以使用给人一种运动错觉的振动器来创造,而不是实际的运动。
我们最近的进展使我们在此基础上再接再厉,并将我们的研究计划提升到一个新的水平,以探索和应用实时虚拟化身的潜力,朝着我们雄心勃勃的长期目标前进,即开发一个由用户控制和感受的完整虚拟代理体。这项研究计划由三条主线组成。第一个目标是将我们目前的技术整合和扩展到一个由运动或想象的运动控制的多感官虚拟身体中,并通过本体感觉错觉感受到。第二个目的是开发一种系统,允许化身的上肢和下肢(单侧长度、周长、节段比例等)的逐渐实时变形。在实施过程中体验以修改用户的身体自我表征和改变运动控制。第三个目标是将触觉训练器与我们的自我化身结合起来。在这里,化身将由用户产生的运动和力量驱动,以恢复中风后患者的视觉和运动控制之间的一致性。
这项研究将带来全实体化身,这些化身将用于物理康复(研究和治疗导致运动损伤的病理,如中风和脊髓损伤)、运动(改善运动生物力学和学习新任务)、远程呈现系统(使远程用户感觉完全在场)、机器人(感受受控机器人的运动)和全身代孕(允许瘫痪患者控制虚拟或机器人身体)。该研究计划将培养4名研究生和4名本科生,使他们掌握加拿大工业对尖端技术和高需求的技能。他们将学习如何:开发复杂的多感官虚拟现实系统;开发高度互动的视频游戏和实时计算机动画;获取、处理和解释生物医学信号;开发新的人机交互(HCI)方法。
英文摘要
Immersive virtual reality (VR) offers the possibility of simulating not only a user's surroundings but also his visual self-representation. In other words, the user sees himself as an avatar rather than seeing his actual body. When the avatar mimics the user's movements with a very short delay, the result is a subjective feeling of ownership of the avatar where the user feels the avatar is his actual physical body. When the virtual body is not aligned with the physical body, users experience a proprioceptive drift where the perceived position of his limbs drifts towards that of the virtual avatar. In recent years, our team has harnessed this illusion through the development of a VR system that has been shown to alter a user's movements through the real-time manipulation of the movements of his avatar. We have found that the user's brain signals can be used to measure the illusion of ownership and that the illusion can be created using vibrators that give the illusion of movement, rather than actual movements.
Our recent progress lead us to build upon this and take our research program to a new level in order to explore and apply the potential of real-time embodied avatars, progressing towards our ambitious long-term goal of developing a complete virtual surrogate body that is controlled and felt by its user. This research program consists of three threads. The 1st aims to integrate and extend our current technologies into a multisensory virtual body controlled by movement or imagined movements and felt through proprioceptive illusions. The 2nd aims to develop a system that allows for gradual real-time deformation of the avatar's upper and lower limbs (unilateral length, girth, segment proportions, etc.) during the embodiment experience in order to modify the user's body self-representation and alter motor control. The 3rd aims to combine a haptic exerciser with our self-avatar. Here the avatar will be driven by the movements and forces produced by users, in order to restore congruency between vision and motor control in post-stroke patients.
This research will lead to fully-embodied avatars that will be used in physical rehabilitation (to study and treat pathologies that cause motor impairment, such as stroke and spinal cord injury), sports (improving sport biomechanics and learning new tasks), telepresence systems (allowing a remote user to feel fully present), robotics (feeling the movements of the robot that is controlled) and full-body surrogacy (allowing paralyzed patients to control a virtual or robotic body). The research program will train 4 graduate students and 4 undergraduates, equipping them with skills that are at the cutting edge of technology and in high demand in Canadian industry. They will learn how to: develop complex multisensory VR systems; develop highly interactive video games and real-time computer animations; acquire, process and interpret biomedical signals; develop novel human-computer interaction (HCI) methods.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Study and development of immersive multi-sensory systems for avatar embodiment in virtual reality
-
批准号:RGPIN-2020-06171
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$2.11万
-
财政年份:2022
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Study and development of immersive multi-sensory systems for avatar embodiment in virtual reality
-
批准号:RGPIN-2020-06171
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$2.11万
-
财政年份:2021
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2019
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2018
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2017
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2016
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Development of a mobile, hands-free system for consulting multimedia documentation in the context of aircraft maintenance
-
批准号:500878-2016
-
项目类别:Engage Grants Program
-
资助金额:$1.82万
-
财政年份:2016
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2015
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Conception et développement de systèmes de réalité virtuelle dynamique pour l'entrainement moteur
-
批准号:RGPIN-2014-06580
-
项目类别:Discovery Grants Program - Individual
-
资助金额:$1.09万
-
财政年份:2014
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Development and prevalidation of a measurement tool for the pivot shift phenomenon of the knee
-
批准号:400025-2010
-
项目类别:Innovation Challenge Award
-
资助金额:$0.36万
-
财政年份:2010
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Développement et prévalidation d'un outil de mesure du phénomène de pivot shift dans l'articulation du genou
-
批准号:348810-2007
-
项目类别:Postgraduate Scholarships - Doctoral
-
资助金额:$1.53万
-
财政年份:2008
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
Développement et prévalidation d'un outil de mesure du phénomène de pivot shift dans l'articulation du genou
-
批准号:348810-2007
-
项目类别:Postgraduate Scholarships - Doctoral
-
资助金额:$1.53万
-
财政年份:2007
-
负责人:Labbe, David
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
损伤线粒体传递机制介导成纤维细胞/II型肺泡上皮细胞对话在支气管肺发育不良肺泡发育阻滞中的作用
-
批准号:82371721
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:王星云
-
依托单位:
增强子在小鼠早期胚胎细胞命运决定中的功能和调控机制研究
-
批准号:82371668
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:乔云波
-
依托单位:
MAP2的m6A甲基化在七氟烷引起SST神经元树突发育异常及精细运动损伤中的作用机制研究
-
批准号:82371276
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:47.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:严佳
-
依托单位:
"胚胎/生殖细胞发育特性激活”促进“神经胶质瘤恶变”的机制及其临床价值研究
-
批准号:82372327
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:马展
-
依托单位:
HER2特异性双抗原表位识别诊疗一体化探针研制与临床前诊疗效能研究
-
批准号:82372014
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:魏伟军
-
依托单位:
Irisin通过整合素调控黄河鲤肌纤维发育的分子机制研究
-
批准号:32303019
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:职韶阳
-
依托单位:
TMEM30A介导的磷脂酰丝氨酸外翻促进毛细胞-SGN突触发育成熟的机制研究
-
批准号:82371172
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:杨光
-
依托单位:
水稻边界发育缺陷突变体abnormal boundary development(abd)的基因克隆与功能分析
-
批准号:32070202
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:汪泉
-
依托单位:
Development of a Linear Stochastic Model for Wind Field Reconstruction from Limited Measurement Data
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:40万元
-
批准年份:2020
-
负责人:Vikrant Gupta
-
依托单位:
细胞核分布基因NudCL2在细胞迁移及小鼠胚胎发育过程中的作用及机制研究
-
批准号:31701214
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:张雯
-
依托单位: