Impact of Avatar Personalization in an Application Coupling Virtual Reality and Brain Computer Interfaces

Abstract

Virtual Reality (VR) har blitt stadig mer utbredt, og brukes på flere og flere felt. En slik bruk er den pågående kliniske studien GHOST av Nantes universitetssykehus, som kombinerer Virtual Reality med Brain-Computer Interfaces (BCI) for behandling av fantomsmerter. Mens flere studier forsket på bruken av VR kombinert med BCI, kunne forfatteren ikke finne noe om effekten av avatartilpasning på BCI-forestillingene. For å gjøre det, er en VR / BCI-applikasjon basert på GHOST utviklet og testet på frivillige (n = 7). Frivillige er valgt ut på grunnlag av datamaskinens evne til å lage en fungerende klassifikator (Høyre hånd VS Venstre hånd VS Hvile), og skannet i 3D for å skape en tro reproduksjon som deres avatar. Det ble gjennomført øvelser med både tilpasset og standard avatar. En tilstedeværelse og en utførelsesform spørreskjema ble fullført etter hver økt, og ytelsen på øvelsene ble lagret. Resultatene ser ut til å indikere at det ikke er noen klar effekt av tilpasning av avatar på BCI-ytelsen. Forfatteren råder til at en annen studie skal gjennomføres med flere deltakere når COVID-19-pandemien er slutt.

Virtual Reality (VR) has become increasingly wide-spread, and is used in more and more fields. Such a use is the ongoing clinical trial GHOST by the Nantes University Hospital, which combines Virtual Reality with Brain-Computer Interfaces (BCI) for phantom pain treatment. While several studies researched the use of VR coupled with BCI, the author could not find any on the impact of avatar customization on the BCI performances. In order to do so, a VR/BCI application based on GHOST has been developed and tested on volunteers (n = 7). Volunteers have been selected based on the computer's ability to create a working three-class classifier (right hand VS left hand VS rest), and scanned in 3D to create a faithful reproduction as their avatar. Exercises were conducted with both the custom and default avatar. A presence and an embodiment questionnaire were completed after each session, and performance on the exercises was saved. The results seem to indicate that there is no clear effect of avatar personalization on the BCI performance, although it did improve both presence and embodiment. The author advises for another study to be conducted with more participants once the COVID-19 pandemic ends.