There is a significant difference between the perceived speed and the actual speed of a moving object. In most researches concerning speed perception, either 'point' or 'line' is used in the experiments. There have been few studies that have utilized a two-dimensional object in their experiments related to speed perception. In this paper, the perceived speeds of a linearly moving object and an expanding object were measured using the Magnitude Estimation method. In the case of linear movements, participants overestimated the speed of an object when the actual speed did not exceed the standard speed. Additionally, they underestimated the speed when the actual speed was higher then the standard speed. For expanding movements, participants underestimated the speed of an object regardless of the actual speed, and the more the actual speed differed from the standard speed, the more it was underestimated. Finally, for both a linearly moving object and an expanding object, the perceived speed was different according to the size of an object. The perceived speed decreased as the size of the object increased.
This paper proposes an objective measure to quantify the perceived scene movement velocity in a Virtual Environment (VE). This objective measure can be used in various relative research fields including comparing two different VEs and presenting a guideline for cybersickness prevention. The proposed method is a composition of scene complexity and scene movement velocity. While existing researches emphasize the scene complexity, this paper emphasizes the scene movement velocity, and explains Movement Velocity (MV) and Scene Movement Velocity (SMV). The proposed method was verified by applying it to the experiment on the effect of the object size in speed perception. The result showed that perceived speed decreased as the size of the object increased. So did both MV and SMV. A strong correlation was found between perceived speed and MV, SMV. The above results show that the perceived speed of moving scenes could be predicted by using MV and SMV.
사람은 속도를 제대로 인지하지 못하는 경향을 보인다. 인간의 속도인지에 관한 기존의 대부분의 연구들을 살펴보면 그 대상이 주로 '점' 또는 '선'을 대상으로 실험을 진행해 왔으며, 2차원의 물체의 속도인지에 관한 연구는 매우 드문 실정이다. 그래서 본 연구에서는 2차원의 물체가 다가오거나 멀어지는 앞뒤로의 움직임 없이(물체의 크기 변화 없이) 직선으로 이동하는 경우와 다가오거나 멀어지기만 하고 직선 움직임은 없는(물체의 크기변화만 있는) 경우 2가지 경우로 나누어 인지속도를 측정해보았다. 이때 인지속도는 '크기추정법'을 사용하여 측정하였다. 물체가 직선 이동만 있는 경우에 피실험자 들은 속도가 기준속도보다 낮으면 속도를 과대추정 하는 경향을 보였고, 속도가 기준속도보다 높으면 과소추정 하는 경향을 보였다. 물체가 다가오거나 멀어지기만 하는 직선 움직임이 없는 경우에는 모두 속도를 과소추정 했으며, 제시하는 속도가 기준속도에서 멀어지면 멀어질수록 과소추정 하는 경향이 커졌다. 그리고 두 경우 같은 속도임에도 불구하고 물체의 크기에 따라 속도를 다르게 인지하였으며, 물체의 크기가 증가함에 따라 인지속도가 감소하는 경향을 보였다.
본 연구는 가상환경에 인지되는 화면움직임 속도를 표시하는 객관적인 방법론을 제안한다. 이 속도표시 방법론은 가상환경을 이용할 때 발생하는 cybersikness 방지를 위한 연구나 서로 다른 가상환경의 효율을 비교할 때 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 화면 움직임 속도 표시 방법론은 크게 한 화면 내에서의 복잡도를 표시하는 'scene complexity'와 화면 간의 움직임을 나타내는 'scene movement velocity'의 곱으로 나타낸다. 기존의 연구들은 대부분 이 'scene complexity'에 중점을 맞추어 연구를 진행해 왔으나, 본 연구에서는 'scene movement velocity'에 초점이 있다. 본 연구에서 인지속도를 표현하는 방법으로 Movement Velocity (MV)와 Scene Movement Velocity (SMV) 2가지 방법론을 제시하였다. 제시된 방법론을 검증하기 위해, 앞서 물체의 크기에 따른 인지속도에 관한 실험화면의 화면 움직임 속도를 본 방법론을 사용하여 산출하였고, '크기추정법'을 사용하여 측정했던 인지속도와 비교해 보았다. 그 결과 '크기추정법'에서 물체의 크기가 커짐에 따라 인지속도가 감소했던 것과 동일하게 MV, SMV에서도 물체의 크기가 증가함에 따라 인지속도가 감소했다. 또한 '크기추정법'으로 측정한 인지속도와 MV, SMV 간의 상관분석을 실시한 결과 강한 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 이런 결과를 바탕으로 본 연구에서 제안한 방법론을 사용하면, 별도의 실험 없이 인지속도를 예측할 수 있다고 할 수 있겠다.
