Impact of Optic Flow Charateristics in Virtual Reality on Vection and Visually Induced Motion Sickness
本研究は、バーチャルリアリティにおける視覚的な視野角がベクションおよび動揺病に与える影響は、空間参照系および個人の感受性に依存することを示しており、重力参照フレームが特にベクション感受性の高いユーザーに対して症状を効果的に軽減することを明らかにしている。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
あなたは、静止した椅子に座っていると想像してください。しかし、そこにVR（仮想現実）ヘッドセットを装着します。突然、周囲の世界が目の前に向かって猛スピードで迫ってきます。あなたの脳は混乱します。目は「動いている」と言っているのに、内耳は「じっとしている」と言っているのです。この葛藤が、「実際に動いている」という感覚（ベクションと呼ばれる現象）を引き起こしたり、気分が悪くなったり（サイバー酔いやVIMSと呼ばれる現象）させたりします。
Stellantisとエクス・マルセイユ大学の研究者らによって行われたこの研究は、シンプルな問いを投げかけました。「VRの視覚的な世界をどのように設計すれば、人を酔わせることなく、移動している感覚を与えることができるのか？」
彼らは、VRデザインにおける2つの主要な「つまみ（調整要素）」をテストしました。
- 動きがどこで起きるか： 動いている映像が視野全体を満たしているのか（周辺部）、それとも注視点の中央にあるのか（中心部）。
- 動きが何に固定されているか： 動いている世界が頭の動きに合わせて傾いたり回転したりするのか（頭部参照）、あるいは、頭を傾けても「地面」や重力に対して固定されたままなのか（重力参照）。
以下に、その結果を簡単な比喩を用いて説明します。
2種類のVRトラベラー
研究者たちは、人々は皆同じではないことを発見しました。彼らは、移動感（ベクション）をどの程度感じやすいかに基づいて、参加者を2つのグループに分けました。
- 「高感受性」トラベラー： 「幻の動き」を非常に強く感じる人々。
- 「低感受性」トラベラー： 移動している感覚をほとんど感じない人々。
研究の結果、上述した「つまみ」は、これら2つのグループに対して全く異なる影響を与えることが分かりました。
1. 「高感受性」グループ：アンカー（錨）が救世主に
移動を強く感じる人々にとって、最も重要なのは参照フレーム（アンカー／固定点）でした。
- 比喩： あなたがボートに乗っていると想像してください。
- 頭部参照（彼らにとって悪い状態）： ボートがあなたと一緒に動く場合、窓の外を見ると、世界全体があなたの頭の動きに合わせて傾きます。これは、頭を動かすたびに激しく揺れるボートに乗っているようなものです。これらの敏感な人々にとって、これは最も強い移動感を与えましたが、同時に吐き気も最も早く引き起こしました。
- 重力参照（彼らにとって良い状態）： 頭を回してもボートが水平線を保ったままの状態であれば、それは安定したアンカー（錨）を持つようなものです。研究によると、仮想世界が「重力」（地平線）に対して固定されているとき、これらの敏感な人々は、移動感を感じつつも、吐き気を抑えることができたことが分かりました。
重要な知見： 動きによる酔いを感じやすい人々にとって、仮想の地平線を安定させること（重力参照）は、救命ボートのように機能し、不快感を大幅に軽減します。
2. 「低感受性」グループ：周辺視野が問題
移動をそれほど感じなかった人々にとっては、参照フレームはあまり重要ではありませんでした。彼らは、世界が頭に固定されていても、重力に固定されていても、気分が悪くなることはありませんでした。
- 比喩： 賑やかな通りを見ていると想像してください。
- 中心視野： 正面にある車だけを見ているなら、大丈夫です。
- 周辺視野： 正面を見ているものの、視界の端（周辺部）を通り過ぎる車が猛スピードで動いていると、めまいを感じます。
- 重要な知見： これらの感受性が低い人々にとって、唯一不快感を生んだのは、動いている映像が周辺視野（視界の端）に入り込んだときでした。もし動きが視界の中心部に限定されていれば、彼らは大丈夫でした。
「クロスオーバー」の驚き
移動感の強さに関する、非常に興味深い「クロスオーバー（交差）」現象が見つかりました。
- 世界が頭の動きと共に動くとき： 動きが周辺視野（視界全体）を満たしているときに、最も強い移動感を感じます。
- 世界が重力に固定されているとき： 動きが中心視野（中央部分）にあるときに、最も強い移動感を感じます。
これは、背景が安定しているか、あるいは頭と一緒に動いているかによって、脳が「私たちは動いている」と判断するために、目のどの部分を信頼するかを切り替えているかのようです。
「感じること」と「そこにいること」の繋がり
この研究では、プレゼンス（「本当にそこにいる」という感覚）についても調査しました。
- 一般的に、移動を強く感じるほど、プレゼンスも高くなります。
- しかし、ある特定のシナリオにおいて、この関連性は崩れました。それは、「世界が重力に固定されており、かつ動きが中心視野にのみ存在する場合」です。この場合、移動感はあまり感じられず、結果として「そこにいる」という感覚も低くなりました。それは、その場にいるというよりは、映画を観ているような感覚でした。
まとめ：誰に何が効くのか？
論文は、VRデザインに「万能な解決策」は存在しないと結論付けています。
- 強い移動感を感じやすい人（高感受性）へ： 最善の方法は、仮想世界を重力にアンカーすることです。頭を動かしても地平線を安定させてください。これがスタビライザー（安定装置）となります。
- 移動感にあまり敏感でない人（低感受性）へ： 複雑なアンカー設定は必要ありません。ただ、動きを中心視野に限定すること。動いている映像が周辺視野に入り込まないようにすれば、不快感を感じずに済みます。
研究者たちは、将来のVRシステムがこれらの知見を利用して、ユーザーの感受性を検出し、快適さを保つために仮想世界を自動的に調整する「適応型」のシステムになることを示唆しています。
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