Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/168336
Author(s): Ricardo Gonçalves Pinto
Title: Guiding Attention in VR: Comparing the Effect of Peripheral and Central Cues on Presence and Workload
Issue Date: 2025-07-07
Abstract: Virtual Reality (VR) applications increasingly require effective attention guidance techniques to aid users in focusing on the more relevant information within Immersive Virtual Environments (IVEs). While central visual cues have proven effective for directing attention, they often compromise on user immersion, and presence. This study investigated whether peripheral visual cues could serve as an alternative approach that maintains attention guidance effectiveness while also preserving the sense of presence. A controlled experiment was conducted with 24 participants using a custom-built VR application that tested four distinct visual cues: two central cues (Floating Text and Floating Arrow) and two peripheral cues (Edge Lighting and Swarm). Participants completed tasks across seven rounds for each cue type, with performance measured through reaction time, round time, and total errors made. Presence was assessed using the IGROUP Presence Questionnaire (IPQ), and workload was evaluated with the NASA Task Load Index (NASA-TLX). Participant subjective preferences were also collected through a post-experiment cue ranking questionnaire. Results revealed that cue effectiveness was primarily determined by design characteristics rather than its spatial positioning. Well designed cues achieved superior performance, regardless of central or peripheral positioning, with the Floating Arrow (central) and Swarm (peripheral) demonstrating comparably high effectiveness. In regards to presence levels, no statistically detectable differences were found between peripheral and central cue alternatives in any of the IPQ presence components. However, workload impacts varied significantly based on specific cue implementation rather than cue positioning category. Overall findings challenge the assumption that peripheral positioning inherently provides attention guidance advantages over central placement. Instead, thoughtful cue design appears to be the critical factor for achieving effective attention guidance while preserving presence in IVEs. These results provide valuable insights for VR interface designers, suggesting that development resources should prioritize the creation of intuitive and well-designed guidance elements, rather than focusing solely on spatial positioning factors.
Description: As aplicações de realidade virtual (VR) exigem, cada vez mais, técnicas eficazes de orientação da atenção para ajudar os utilizadores a concentrarem-se nas informações mais relevantes nos ambientes virtuais imersivos (IVEs). Embora as pistas visuais centrais se tenham revelado eficazes para orientar a atenção, frequentemente comprometem a imersão e a sensação de presença do utilizador. Este estudo investigou se as pistas visuais periféricas poderiam servir como uma abordagem alternativa que mantém a eficácia da orientação da atenção, simultaneamente preservando a sensação de presença. Foi realizada uma experiência com 24 participantes, utilizando uma aplicação de VR personalizada que testou quatro pistas visuais distintas: duas pistas centrais (Floating Text e Floating Arrow) e duas pistas periféricas (Edge Lighting e Swarm). Os participantes completaram tarefas em sete rondas para cada tipo de pista, sendo o desempenho medido através do tempo de reação, tempo de ronda e número total de erros cometidos. A sensação de presença foi avaliada com o IGROUP Presence Questionnaire (IPQ) e a "carga de trabalho" foi avaliada com o NASA Task Load Index (NASA-TLX). As preferências subjectivas dos participantes também foram recolhidas através de um questionário de classificação de pistas no final da experiência. Os resultados revelaram que a eficácia da pista foi determinada principalmente pelas caraterísticas do desenho e não pelo seu posicionamento no espaço. As pistas bem concebidas obtiveram um desempenho superior, independentemente do seu posicionamento central ou periférico, com a Floating Arrow (central) e o Swarm (periférico) a demonstrarem uma eficácia comparativamente elevada. No que respeita aos níveis de presença, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as pistas periféricas e centrais, em qualquer dos componentes de presença do IPQ. No entanto, o impacto da "carga de trabalho" variou significativamente com base na implementação específica da pista e não na categoria de posicionamento da pista. Os resultados desafiam o pressuposto de que o posicionamento periférico proporciona vantagens de orientação da atenção em relação ao posicionamento central. Em vez disso, a conceção cuidadosa da pista parece ser o fator crítico para conseguir uma orientação eficaz da atenção, preservando a sensação de presença em ambientes de VR. Estes resultados fornecem informações valiosas para designers de interfaces de VR, sugerindo que os recursos de desenvolvimento devem priorizar a criação de elementos de orientação intuitivos e bem concebidos, em vez de se concentrarem apenas em fatores de posicionamento espacial.
Subject: Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
Scientific areas: Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
TID identifier: 204118964
URI: https://hdl.handle.net/10216/168336
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
Appears in Collections:FEUP - Dissertação

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