Utilizing Electromyography (EMG) as an Input Modality for Head-Mounted Displays (HMDs)

Abstract

Hodemonterte skjermer er en del av et hurtig voksende felt innenfor teknologi. Mange selskap har prøvd å kommersialisere såkalte smartbriller som tilbyr brukeren et heads-up display ved å overlappe et bilde over den virkelig verden. Ingen effektiv løsning for å interagere med slike enheter har dog blitt funnet. Mange løsninger har blitt forsøkt, fra berøringsflater og kontrollere til øyesporing og kamerasporing. Disse løsningene lider av å være for iøynefallende, som leder til lav sosial aksept og dermed lav akseptanse blant folk flest.

Dette studiet undersøker hvorvidt neseelektromyografi er en levedyktig inngangsmodalitet for hodemonterte skjermer. En prototype bestående av både maskinvare og programvare ble utviklet for å utforske denne ideen ved å feste lite iønefallende elektroder på nesebroen og å utnytte de subtile bevegelsene utført ved å blusse opp neseborene.

For å identifisere levedyktigheten til denne tilnærmingen blir prototypen sammenlignet med en etablert grunnlinje bestående av en berøringsflate montert på siden av smartbrillene. En brukertest blir gjennomført for å samle inn både objektive og subjektive data som kan analyseres for å svare på spørsmålet.

I dens nåværende implementasjon ble ikke neseelektromyografi funnet å være en levedyktig løsning. Dette studiet gjør grunnarbeidet og foreslår hva som kan forbedres for å utforske neseelektromyografi som en inngangsmodalitet videre.

Head-mounted displays are part of a rapidly expanding field of technology. Many companies have tried to commercialise so-called smart glasses, providing the wearer a heads-up display by superimposing an image on top of the real world. However, no effective method for interacting with such devices have been found. Many solutions have been attempted, from touch surfaces and controllers to eye tracking and camera tracking. These solutions suffer from being too conspicuous, leading to low social acceptability and thus low mainstream acceptance.

This study investigates whether nasal electromyography is viable as an input modality for head-mounted displays. By attaching inconspicuous electrodes to the bridge of the nose utilising the subtle movement of nasal flares, a prototype consisting of both hardware and software is developed to explore this idea.

To identify the viability of this approach, the prototype is compared against an established baseline consisting of a side-mounted touchpad. A user study is performed to collect objective and subjective data, which can be analysed to find an answer.

In its current implementation, nasal electromyography is not found to be a viable solution. The study does the groundwork, and suggests what to improve to further explore nasal electromyography as an input modality.