Original title:
Měření reakční doby člověka ve virtuální realitě
Translated title:
Measurement of Human Reaction Time in Virtual Reality
Authors:
Jordán, Marek ; Chromý, Adam (referee) ; Šopák, Petr (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2026
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[cze][eng]
Tato bakalářská práce se zabývá rovnovážným systémem člověka a možnostmi měření vestibulárních reflexů pomocí plně imerzivní virtuální reality (VR). V teoretické části jsou popsány mechanismy vestibulo-okulárního (VOR), vestibulo-kolického (VCR) a vestibulo-spinálního reflexu (VSR), včetně problematiky senzorického konfliktu a vzniku kybernetické nevolnosti (cybersickness). Dále je představena technologie virtuální reality, její medicínské využití a technická specifika headsetu Meta Quest 2 s důrazem na sledování pohybu uživatele v prostoru. Hlavním cílem práce bylo navrhnout, implementovat a otestovat vlastní VR aplikaci v herním enginu Unity, která slouží jako experimentální nástroj pro hodnocení rovnováhy a měření reakčních časů. Praktická část detailně popisuje vývoj tří experimentálních scén (Room, Boat, Mountain) využívajících technologie hand trackingu a fyzických ovladačů pro vyvolání cílené vizuálně-vestibulární stimulace, simulace narušení posturální stability pomocí náklonů a testování reakce na nečekaný pád. Následná analýza dat z reálného měření na testovaných subjektech potvrdila, že virtuální realita je efektivním prostředím pro analýzu reflexů. Výsledky prokazují rychlou motorickou a kognitivní adaptaci uživatelů, což se projevilo významným zkrácením reakční doby při opakovaném vystavení krizovým situacím.
This bachelor's thesis deals with the human balance system and the possibilities of measuring vestibular reflexes using fully immersive virtual reality (VR). The theoretical part describes the mechanisms of the vestibulo-ocular (VOR), vestibulo-collic (VCR), and vestibulo-spinal (VSR) reflexes, including the issue of sensory conflict and the onset of cybersickness. Furthermore, virtual reality technology, its medical applications, and the technical specifications of the Meta Quest 2 headset are presented, with an emphasis on spatial user movement tracking. The main objective of the thesis was to design, implement, and test a custom VR application in the Unity game engine to serve as an experimental tool for evaluating balance and measuring reaction times. The practical part details the development of three experimental scenes (Room, Boat, Mountain) utilizing hand-tracking technology and physical controllers to induce targeted visual-vestibular stimulation, simulate postural instability through tilts, and test user reactions to an unexpected fall. Subsequent data analysis from real measurements on tested subjects confirmed that virtual reality is an effective environment for reflex analysis. The results demonstrate a rapid motor and cognitive adaptation of the users, which manifested as a significant reduction in reaction times upon repeated exposure to critical situations.
Keywords:
balance; cybersickness; Oculus Meta Quest; VCR; Vestibular reflexes; Vestibulo-collic reflex; Vestibulo-spinal reflex; Virtual reality; VR; VSR; cybersickness; Oculus Meta Quest; rovnováha; VCR; Vestibulo-kolický reflex; Vestibulos-pinální reflex; Vestibulární reflexi; Virtuální reality; VR; VSR
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/258528