When my avatar’s movements make me feel I am moving: From natural-like stimuli to fully artificial ones in virtual reality

Quand les mouvements de mon avatar me donnent l’impression que je bouge : des stimuli naturels à des stimuli entièrement artificiels en réalité virtuelle

Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, LPNC, 38000 Grenoble, France

Abstract

In virtual reality, users do not receive any visual information coming from their own body. Thus, avatars are often used, and they can be embodied which alters the body representation. We suggested that the perception of one’s own movements (i.e., kinaesthesia) can be altered as well. We investigated whether visual cues coming from an avatar can be used for kinaesthesia and to what extent such cues can deviate from natural ones. We used a paradigm in which the participant’s left forearm was moved passively, correlated with the movement of both forearms of the avatar. Such visuo-proprioceptive combination induces kinaesthetic illusions in the participant’s right forearm. The impact of the morphological similarity (semantic congruency) and of the visual perspective of the avatar (spatial congruency) was investigated. Results have indicated that avatar’s movements are processed as one’s own movements. Morphological similarity and first-person perspective were not necessary, but they reinforced the illusions. Thus, visual motion cues can strongly deviate from natural ones in morphology and perspective and still contribute to kinaesthesia.

Résumé

En réalité virtuelle, les utilisateurs ne reçoivent aucune information visuelle de leur propre corps. Des avatars sont souvent utilisés pour combler ce manque. Ces avatars peuvent être incarnés et modifier la représentation que l’utilisateur se fait de son corps. Ainsi, si l'avatar peut être assimilé au corps de l’utilisateur, les mouvements de cet avatar pourraient également être assimilés à des mouvements du corps propre et ainsi affecter sa perception du mouvement. Nous avons utilisé un paradigme dans lequel le bras gauche du participant était déplacé passivement, en corrélation avec le mouvement des deux bras de l'avatar. Cette combinaison visuo-proprioceptive induisait des illusions de mouvement dans le bras droit du participant témoignant de l’impact de l’avatar sur la kinesthésie. Les importances respectives de la similarité morphologique et d’une perspective visuelle à la première personne de l'avatar ont également été étudiées et elles s’avèrent non nécessaires, même si elles renforcent les illusions. Ainsi, les informations visuelles de mouvement provenant de l’avatar peuvent grandement différer des informations naturelles liées au corps propre et néanmoins contribuer à la kinesthésie.