Overall
Author: Cassandra N. Aldaba、Zahra Moussavi
《Medical & Biological Engineering & Computing》期刊2019年第58卷
Intro
Motivation: 优化用户体验，研究不同 VR运动控制器 & 性别 对 Stimulator Sickness 和 Controller Intuitive 的影响。
Gaps: 以往研究未充分探讨不同 VR运动控制器 和潜在 性别效应 的影响。
Objective: 研究的主要目标是调查不同的虚拟现实(VR)运动控制器对用户模拟器病和控制器直观性的影响。此外，研究还旨在探讨性别对这些变量的潜在影响。
Method
Equipments
a TiltChair: TiltChair 由可沿z轴和y轴转动的带平衡板座椅的转椅组成。通过板座上的9轴IMU与MCU确定轴的旋转。TiltChair利用用户原地旋转产生的沿z轴的旋转变化来改变其在虚拟环境中的航向；并利用用户前倾时沿y轴的旋转来控制在虚拟环境中前后移动。导航速度与前倾角度相关。
b Omni-directional treadmill: Omni-directional treadmill全向跑步机由一个带有中央地毯凹碗的木结构组成。使用HTC Vive控制器和绑在脚上的减摩拖鞋的用户可以沿着碗的墙壁行走。通过HTC Vive控制器获取用户的脚部位置，并利用步行算法将这种物理运动转化为虚拟运动。
c VRNChair: VRNChair是一个手动轮椅操纵杆，之前的研究已经开发出来，用于直观操作和减少模拟器病。它的每个轮子都有一个多极磁环，当轮子转动时，磁编码器检测到磁场变化并生成电脉冲，以此来估计轮椅的速度。通过Bosch Sensortec的BNO055惯性测量单元来估计前进方向，并将速度和方向信息发送到Unity游戏引擎中。
d Joystick: 普通手柄摇杆。不提供任何本体感觉或前庭感觉的输入，主要依赖视觉刺激来控制游戏。
Experiment one
目的： 让参与者使用四种常见的VR移动控制器（TiltChair、全方位跑步机、VRNChair和操纵杆）来执行相同的VR导航任务。旨在探究不同VR移动控制器对用户模拟器病和控制器直观性的影响。
参与者： 20名年轻成人（10名男性），年龄、性别均衡。
任务： 参与者需要在一个三层的立方体建筑内找到标记有“X”的目标房间。
测量指标： 通过模拟器病问卷（Simulator Sickness Questionnaire, SSQ）和姿势摇摆测量（Wii Balance Board）来评估模拟器病的严重程度；通过总行进距离和执行时间来评估控制器的直观性。
Experiment two
目的： 探究用户颈部运动能力（通过颈部支撑限制或不限制颈部运动）对模拟器病和控制器直观性的影响。实验比较了使用颈部支撑的TiltChair、不使用颈部支撑的TiltChair和VRNChair。
参与者： 20名年轻成人（10名男性），年龄、性别均衡，这些参与者也参与了实验1。
任务： 与实验1相同，参与者需要在VR环境中导航并找到目标房间。
测量指标： 同样使用SSQ和姿势摇摆测量来评估模拟器病；通过总行进距离和执行时间来评估控制器的直观性。
Simulator sickness measurements
- 模拟器病问卷 (Simulator Sickness Questionnaire, SSQ)：包含一系列关于模拟器病症状的问题，包括恶心（如恶心、胃部不适、唾液分泌增多、打嗝）、迷失方向（如头晕、眩晕）和眼动症状（如眼睛疲劳、聚焦困难、视力模糊、头痛）。被试根据感受进行评分，有五个等级，从0（最不严重）到4（最严重）。汇总每个症状的评分，得出总的模拟器病评分。在实验中，被试在VR任务之前（baseline）以及在完成第1、4和8次试验后完成SSQ。通过比较基线和后续测试的评分变化，研究者能够评估不同控制器对模拟器病严重程度的影响。
- 姿势摇摆测量 (Postural Sway Measurement)：通过Wii平衡板进行，测量时，被试站在平衡板上，同时戴上头戴式显示器（HMD），以便他们可以看到虚拟环境。测量分为两种情况： 睁眼条件：被试在看着VR任务建筑中的“X”标记时，尝试保持平衡并保持静止一分钟。 闭眼条件：被试闭上眼睛，HMD显示黑色屏幕，同样尝试保持平衡并保持静止一分钟。通过计算重心路径长度（center of pressure path length）来量化平衡的变化，这个值是通过处理来自平衡板的信号并应用低通滤波器来获得的。
通过这两种方法的结合，能够从生理和主观两个层面全面评估模拟器病的症状和严重程度。
Intuitiveness measurements
Results
Discussion
Conclusion
Issues of This Paper
1. 未对每个被试进行重复实验
$\quad$实验1与2都未对单个被试进行重复实验，可能由于实验耗时长、被试易疲劳等原因。但同时由于被试数量仅为20，可能存在样本数不足问题。建议增加对样本量计算验证的内容，增加数据与统计分析的可信度。
2. 选取的控制器不具有普遍性
$\quad$实验中选取了四种VR移动控制器，除Joystick与全向跑步机外另外两者并不属于常用VR移动控制器，文中缺少对控制器选取的科学性的说明。
3. 未深入研究其他用户变量的影响
$\quad$本研究中研究了性别对Sickness和Intuitive的影响，但并未深入研究其他用户变量对这两者的影响。结论较为局限。
$\quad$例如，实验中被试均选取为年轻人，而年龄和性别有很大可能为相关变量。则本文对性别影响的结论仅适用于改年龄段的人群，缺少普遍性。
