GazeMolVR: Sharing Eye-Gaze Cues in a Collaborative VR Environment for Molecular Visualization
Résumé
Virtual Reality (VR) has significantly enhanced the visualization of molecular structures, offering an intuitive and immersive experience. However, immersive collaborative virtual environments, despite their benefits that can come close to physical co-location, often lack crucial non-verbal communication cues such as gaze awareness, essential for enriching face-to-face collaboration. This research introduces GazeMolVR, a tool based on the UnityMol software that enables a remote pair to collaboratively explore and discuss a protein’s structure and function within a VR environment. It incorporates bi-directional eye-gaze cues through four distinct representations—GazePoint, GazeArrow, GazeSpotlight, and GazeTrail—to enhance mutual awareness of visual focus during discussions. We conducted two user studies to evaluate GazeMolVR. The first aimed to identify the most suitable gaze visualization for discussing proteins depicted in cartoon, ball-and-stick, and surface models. The second compared the effects of bi-directional gaze sharing during collaborative discussions to a scenario without gaze sharing, especially in the field of structural biology. Study results showed a preference for GazeTrail with cartoon and ball-and-stick models, and GazeSpotlight for the surface model. Additionally, sharing bi-directional eye-gaze cues significantly enhanced collaborative discussions compared to not using gaze cues.
La Réalité Virtuelle (RV) a considérablement amélioré la visualisation des structures moléculaires, offrant une expérience intuitive et immersive. Cependant, les environnements virtuels collaboratifs immersifs, malgré leurs avantages qui peuvent se rapprocher d’une co-localisation physique, manquent souvent de signaux essentiels de communication non verbale, comme la prise de conscience des regards, cruciale pour enrichir la collaboration en face à face. Cette recherche présente GazeMolVR, un outil basé sur le logiciel UnityMol qui permet à une paire de collaborateurs à distance d'explorer et de discuter ensemble de la structure et de la fonction d'une protéine dans un environnement de RV. Il intègre des indices bidirectionnels de regard à travers quatre représentations distinctes — GazePoint, GazeArrow, GazeSpotlight et GazeTrail — pour renforcer la conscience mutuelle du focus visuel pendant les discussions. Nous avons mené deux études utilisateurs pour évaluer GazeMolVR. La première visait à identifier la visualisation du regard la plus adaptée pour discuter des protéines représentées sous forme de modèles en cartoon, en bâtons et sphères, et en surface. La seconde comparait les effets du partage bidirectionnel des regards pendant des discussions collaboratives à un scénario sans partage de regard, en particulier dans le domaine de la biologie structurale. Les résultats ont montré une préférence pour GazeTrail avec les modèles en cartoon et en bâtons et sphères, et pour GazeSpotlight avec le modèle en surface. De plus, le partage bidirectionnel des regards a significativement amélioré les discussions collaboratives par rapport à l’absence de ces indices visuels.
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