Stereoscopic head-mounted displays (HMDs) render and present binocular images to create an egocentric, 3D percept to the HMD user. Within this render and presentation pipeline there are potential rendering camera and viewing position errors that can induce deviations in the depth and distance that a user perceives compared to the underlying intended geometry. For example, rendering errors can arise when HMD render cameras are incorrectly positioned relative to the assumed centers of projections of the HMD displays and viewing errors can arise when users view stereo geometry from the incorrect location in the HMD eyebox. In this work we present a geometric framework that predicts errors in distance perception arising from inaccurate HMD perspective geometry and build an HMD platform to reliably simulate render and viewing error in a Quest 3 HMD with eye tracking to experimentally test these predictions. We present a series of five experiments to explore the efficacy of this geometric framework and show that errors in perspective geometry can induce both under- and over-estimations in perceived distance. We further demonstrate how real-time visual feedback can be used to dynamically recalibrate visuomotor mapping so that an accurate reach distance is achieved even if the perceived visual distance is negatively impacted by geometric error.


翻译:立体头戴式显示器(HMD)通过渲染并呈现双目图像,为使用者营造以自我为中心的三维感知。在该渲染与呈现流程中,潜在的渲染相机误差与观察位置误差可能导致用户感知到的深度和距离与底层预期几何形态产生偏差。例如,当HMD渲染相机相对于预设的HMD显示投影中心定位不准确时会产生渲染误差;而当用户在HMD眼动框内从错误位置观察立体几何时则会产生观察误差。本研究提出一种几何框架,用于预测由HMD透视几何不准确引起的距离感知误差,并构建了一个集成眼动追踪功能的Quest 3 HMD实验平台,以可靠模拟渲染与观察误差并实证检验这些预测。我们通过五项系列实验验证该几何框架的有效性,结果表明透视几何误差会导致感知距离的低估与高估。进一步研究证明,实时视觉反馈可用于动态重校准视觉-运动映射,即使在感知视觉距离受几何误差负面影响时,仍能实现精确的触及距离。

0
下载
关闭预览

相关内容

稀疏点云感知的表示学习
专知会员服务
9+阅读 · 2月9日
基于深度学习的物体姿态估计综述
专知会员服务
26+阅读 · 2024年5月15日
《头盔式显示器的飞行测试》2023最新北约STO124页报告
专知会员服务
37+阅读 · 2023年10月30日
立体匹配技术简介
计算机视觉life
28+阅读 · 2019年4月22日
自注意力机制在计算机视觉中的应用
GAN生成式对抗网络
19+阅读 · 2018年12月20日
交互设计理论:视觉感知、认知摩擦、认知负荷和情境认知
人人都是产品经理
20+阅读 · 2018年5月10日
深度相机原理揭秘--双目立体视觉
计算机视觉life
10+阅读 · 2017年11月7日
视觉里程计:起源、优势、对比、应用
计算机视觉life
18+阅读 · 2017年7月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
最新“指挥控制”领域出版物合集(简介)
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:19
面向军事作战需求开发的人工智能(RAIMOND)
专知会员服务
3+阅读 · 今天15:13
软件定义多域战术网络:基础与未来方向(综述)
水下战战术决策中的气象与海洋预报(50页报告)
远程空中优势:新一代超视距导弹的兴起
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
大语言模型溯因推理的统一分类学与综述
专知会员服务
0+阅读 · 今天12:07
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员