Head-Motion Parallax in gerahmtem, stereoskopischem 3DoF+ Video : Experimentelle Bestimmung des Einflusses von Rahmung und Skalierung einer 3D-Szene auf die Wahrnehmung selbstinduzierter, lateraler Head-Motion Parallax in VR

Abstract

Im VR-Kontext ist eine natürliche Übersetzung der realen in die virtuelle Bewegung essenziell für eine angenehme Erfahrung. Vom durch 3DoF+/6DoF gewonnenen Tiefenhinweis Motion Parallax können nicht nur 360°-Medien, sondern auch gerahmte, virtuelle Szenen profitieren: Stereoskopisches Video, bei dem der Kamerablickwinkel passend zur Translation des Betrachters reagiert. Dies ist die erste Arbeit, die die Wahrnehmung natürlicher, lateraler Translationsübersetzung in gerahmten Szenenabbildern zum Gegenstand hat: Der Einfluss dieser Rahmung, sowie der Skalierung des Rahmeninhalts (Brennweite) auf die natürlich empfundene Motion Parallax wird mithilfe eines psychophysischen VR-Experiments untersucht. Rahmung alleine bewirkte keine Veränderung der natürlichen Übersetzung, allerdings der Empfindlichkeit für Abweichungen: Diese fiel deutlich höher aus, da die unverändert gezeigte Umgebung als Referenz dienen kann– die Teilnehmer passten ihre reale Translationsgeschwindigkeit deutlich weniger an die virtuelle an. Eine 2x-Vergrößerung wurde mit einer um den Faktor 𝑔𝑡 = 0,75 gestauchten, eine 0,5x-Vergrößerung um 𝑔𝑡 = 1,51 gestreckten Übersetzung als realistisch empfunden. Die Sensibilität für Abweichungen zeigte sich deutlich niedriger für die verkleinerte Projektion und leicht erhöht für die vergrößerte.

In the VR context, a natural translation of real movement into virtual movement is essential for a pleasant experience. Not only 360° media, but also windowed virtual scenes can benefit from the depth cue motion parallax gained through 3DoF+/6DoF: Stereoscopic video, where the camera viewing angle reacts to match the viewer’s translation. This is the first work to address the perception of natural lateral translation in windowed scene images: The influence of this windowing, as well as the scaling of the windowed content (focal length) on naturally perceived motion parallax is investigated using a psychophysical VR experiment. Windowing alone did not change the natural translation, but the sensitivity to deviations did: This turned out to be significantly higher, as the unchanged surroundings can serve as a reference - the participants adapted their real translation speed significantly less to the virtual one. A 2x magnification wasperceived as realistic with a translation compressed by the factor 𝑔𝑡 = 0.75, a 0.5x magnification stretched by 𝑔𝑡 = 1.51. The sensitivity to deviations was significantly lower for the downscaled projection and slightly higher for the enlarged projection.