3D-äänen havainnoinnin testaus virtuaalitodellisuudessa
Karjalainen, Aapo (2019)
Karjalainen, Aapo
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019052712082
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019052712082
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli luoda sovellus kolmiulotteisen (3D) -äänen havainnoinnin testaukseen virtuaalitodellisuudessa Oculus Rift-virtuaalitodellisuus laseilla ja Oculus Touch-ohjaimilla käytettäväksi. Sovelluksen piti toteuttaa testattavalle henkilölle A/B tyylinen valintatesti, jossa testattiin testihenkilön omaa pään siirtofunktiota ja mallinukelle luotua pään siirtofunktiota kuuntelemalla valittuja ääniä satunnaisista suunnista pään ympärillä. Sovelluksen piti kerätä aineistoa testihenkilön pään liikkeistä sekä äänen tulosuunnan havaitsemisen tarkkuudesta ja nopeudesta kahden pään siirtofunktion välillä. Sovellus tuotti testistä syötettyjen äänien ja havainnointiajan avulla kategorisoidun aineiston, josta voitiin jälkikäteen analysoida pään siirtofunktioiden toimivuuden eroja yksilöiden välillä. Sovellus luotiin Unity-pelimoottorilla, joka todettiin soveltuvaksi alustaksi pään siirtofunktion testaamiseen sopivien äänimoottorin liitännäisten sekä virtuaalitodellisuussovelluksien tuen perusteella. Unity-pelimoottori on myös yksinkertainen ja nopea tapa kehittää käyttöliittymä testisovellukselle. Käyttöliittymän ulkoasuun ei käytetty paljon aikaa, koska ylimääräisten ärsykkeiden määrä kuuntelutestissä haluttiin mahdollisimman pieneksi. Sen sijaan keskityttiin siihen, että saatiin tarkkaa tietoa testattavan henkilön pään liikkeistä äänen alkaessa kuulua, sekä kulmatarkkuudesta soitetun äänen ja havaitun äänen välillä. Projektin lopputuloksena saatiin virtuaalitodellisuussovellus, jolla pystyi suorittamaan testihenkilöille A/B testauksen kahden päänsiirtofunktion välillä ja luomaan siitä numeerisesti tulkittavan aineiston. Työssä ei otettu kantaa testeistä saatuihin tuloksiin, tai niistä tehtyihin johtopäätöksiin. The objective of this thesis was to create a virtual reality application for testing 3D audio perception accuracy with Oculus Rift virtual reality glasses and Oculus Touch controllers using the Unity game engine. The application was designed to run a choice (A/B) test for the test subject, where the subject's own head-related transfer function (HRTF) was compared to an HRTF created for a dummy head. The actual test was performed using selected audio tracks played from random directions for different HRTFs. The application collects information on the test subject's head movements during the test. The accuracy and speed of pointing the sound source is compared to the actual sound source location given by the game engine. The accuracy and speed data are collected during the test between different HRTFs. After the test, the collected data can be used for the comparison of different HRTF accuracy. The virtual reality application was created with the Unity game engine, which was selected for its audio extensions supporting HRTFs and support for virtual reality applications. Unity also has a simple and effective interface for creating the user interface in the application. The appearance of the user interface was not on the focus, since the aim was to test audio perception. In such case the amount of visual stimuli was kept as low as possible. Instead of making a detailed user interface, most of the project work was spent on creating ways to accurately measure and collect data on the test subject's head movements and further, collect data for the accuracy and speed of the audio perception. The result of the thesis was an application which could accomplish an A/B test comparing the effects of two different HRTFs. The application created a result file from the test, which then could be used for further speed and accuracy analysis. The thesis did not take a stand on the analysis and conclusions from the actual listening test results.