VR영상 시청 전 후의 시각적 피로도와 양안 시기능에 관한 연구
A Study on Visual Fatigue and Binocular Visual Function before and after Watching VR Image
손재범, 이승환, 임현성,
소속 상세정보
손재범 ( Son Jae-Beom )
을지대학교 안경광학과
이승환 ( Lee Seung-Hwan )
인제대학교 일산백병원 정신건강의학과
임현성 ( Leem Hyun-Sung )
을지대학교 안경광학과
Abstract
목적 : 본 연구는 HMD디바이스를 이용한 VR영상 시청이 양안 시기능과 EEG, 시각 피로에 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 하였다.
방법 : 전신질환 안질환이 없고 교정시력이 1.0 이상인 20~30대 성인 남녀 28명을 대상으로 VR영상시청 전과 후의 Howell 카드를 사용하여 원거리 사위, 근거리사위를 측정하였고 가림막대와 주시막대와 자를 이용하여 조절근점과 폭주근점을 측정하였다. 62개의 Ag-AgCl 전극이 부착된 Quick cap과 NeuroScan SynAmps를 사용하여 정량화 뇌파(Quantitative elctroencephalography)를 측정하였고 CURRY7을 사용하여 전처리하여 분석하였다. Simulator sickness questionnaire를 사용하여 VR영상시청 전과 후의 사이버 멀미 점수를 통해 시각피로도를 비교하였다.
결과 : VR영상 시청 전 후 폭주근점(p<0.001)과 근거리 사위도(p=0.004), AC/A비(p=0.023)에서 유의한 차이를 보였다. 조절력과 원거리 외사위에서는 유의한 차이가 없었다. VR영상 시청 전 후, 정량화 뇌파 분석에서 눈을 뜬 상태의 알파1밴드의 상대파워 (p<0.001)와 알파2밴드의 상대파워(p=0.003)가 뇌의 앞, 중간, 뒤 모두에서 유의한 차이를 보였다. VR영상 시청 전 후, Simulator sickness questionnaire의 점수가 전체적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 상관분석에서는 전방의 알파1밴드 상대파워가 근거리 사위도(p=0.038), AC/A비(p=0.041)와 유의한 상관관계를 보였다. 중앙의 알파1밴드 상대파워와 전체 SSQ의 점수도 유의한 상관관계를 보였으며(p<0.001) 중앙과 후방의 알파2밴드 상대파워 또한 SSQ의 메스꺼움(p=0.029), 안구운동장애(p=0.021), 방향감각상실(p=0.010) 점수와 유의한 상관관계를 보였다.
결론 : VR 영상 시청 후, 폭주근점이 유의하게 증가하였고, 근거리에서는 외사위가 유의하게 증가하였다. 그리고 알파파가 유의하게 증가하였다. 또한 모든 피실험자가 사이버멀미를 느꼈으며 방향 감각 상실의 정도가 가장크게 증가하였다.
Purpose : This study was designed to determine how VR video viewing using HMD devices had an effect on the visual function, EEG, and the visual fatigue.
Methods : This study analyzed the 30 subjects(in their 20s to 30s) who used smart devices the most. They had to have no systemic and eye diseases and their corrected vision were 1.0 or higher. The far and near phoria test were repeated three times each using Howell cards(3m, 40 cm) and 6 Δ prism. The push-up testing to check near point of accommodation and the NPC test were repeated three times. EEG signals were recorded using a Quick cap with 62 Ag-AgCl electrodes and NeuroScan SynAmps. We analyzed the resting EEG data with eyes open and eyes closed using CURRY7, which was commonly used for EEG pre-processing.
Results : There were significant differences in near point of convergence(p<0.001), near phoria(p=0.004), and AC/A ratio(p=0.023) after VR image viewing. Accommodation and far phoria were not significant differences. In the brainwave analysis, the relative power of the alpha 1 band(p<0.001) and the relative power of the alpha 2 band(p=0.003) showed the difference in anterior, middle, and posterior. After watching VR images, the simulator sickness questionnaire showed a significant overall difference(p<0.001). In the correlation analysis, alpha 1 band relative power was significantly correlated with near phoria(p=0.038) and AC/A Ratio(p=0.041). Alpha2 band relative power showed significant correlation with nausea(p=0.029), oculomotor(p=0.021), and disorientation(p=0.010).
Conclusion : After watching VR images, NPC significantly increased and exophoria significantly increased in near. And there was a significant increase in the alpha wave. In addition, cyber motion sickness was felt by all subjects, and the degree of disorientation was the biggest increase.
키워드
사이버 멀미; 정량화 뇌파; 시각 피로도; 시기능; 가상현실
Cyber sickness; EEG; Visual fatigue; Visual function; Virtual reality
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