OpenVisSim, a sight-loss simulator

ENG: Modern digital simulators are able to replicate and objectively quantify some of the key everyday difficulties associated with visual impairments.

First row: virtual rooms from the simulator. Bottom row: smartphone highlighted in the first pannel, while the last 2 showcase superior and inferior visual field loss. Source

Over 100 million people worldwide live with a chronic visual impairment (VI). The most common causes are glaucoma, agerelated macular degeneration (AMD), and cataracts. Simulations are often used to help communicate the day-to-day challenges that visually impaired individuals may experience. The authors used a Head Mounted Display (HMD) with integrated eyetracking to perform gaze-contingent digital manipulations in virtual or augmented reality (VR/AR). Their software is freely available online (OpenVisSim), and provides a description of multiple different symptoms that can be simulated simultaneously and in real-time.

The current work is focused on glaucoma, because it is often misunderstood. Individuals with this condition often report particular difficulty locating objects in cluttered visual scenes, and also exhibit reduced mobility and increased risk of falls. Additionally, these difficulties tend to be most pronounced when the loss occurs in the inferior visual field, compared to when the loss of vision occurs above the midline. The experimental setup implies 28 individuals that had to perform two tasks in the simulator: object search (locate a smartphone in a house) and visual mobility (navigation). The results show that participants were slower to perform everyday visual-search (VR) and mobility (AR) tasks when experiencing simulated Visual Field Loss (VFL), and as with real patients these difficulties were exacerbated when the VFL was inferior.

Many participants reported feeling anxious when the impairment was active. This was particularly the case when participants were ascending/descending the stairs that led to the AR mobility platform. Interestingly, “climbing stairs” is also a regular source of anxiety for many people with severe vision loss.

RO: Simulatoarele digitale moderne sunt capabile să reproducă și să cuantifice în mod obiectiv unele dintre principalele dificultăți cotidiene asociate cu deficiențele de vedere.

Peste 100 de milioane de persoane din întreaga lume trăiesc cu o deficiență vizuală cronică. Cele mai frecvente cauze sunt glaucomul, degenerescența maculară legată de vârstă și cataracta. Simulările sunt adesea folosite pentru a ajuta la comunicarea dificultăților cotidiene cu care se pot confrunta persoanele cu deficiențe de vedere. Autorii au folosit un afișaj montat pe cap (Head Mounted Display, HMD) cu urmărirea ochilor pentru a efectua manipulări digitale în funcție de privire în realitatea virtuală sau augmentată. Software-ul lor este disponibil gratuit online (OpenVisSim) și oferă o descriere a mai multor simptome diferite care pot fi simulate simultan și în timp real.

Activitatea actuală se concentrează asupra glaucomului, deoarece acesta este adesea înțeles greșit. Persoanele care suferă de această afecțiune raportează adesea dificultăți deosebite în localizarea obiectelor în scene vizuale aglomerate și prezintă, de asemenea, o mobilitate redusă și un risc crescut de căderi. În plus, aceste dificultăți tind să fie mai pronunțate atunci când pierderea apare în câmpul vizual inferior, în comparație cu atunci când pierderea vederii apare deasupra liniei mediane. Configurația experimentală implică 28 de persoane care au trebuit să îndeplinească două sarcini în simulator: căutarea de obiecte (localizarea unui smartphone într-o casă) și mobilitate vizuală (navigare). Rezultatele arată că participanții au fost mai lenți în realizarea sarcinilor zilnice de căutare vizuală și de mobilitate atunci când au experimentat pierderea câmpului vizual simulată și, ca și în cazul pacienților reali, aceste dificultăți au fost exacerbate atunci în zona inferioară.

Mulți participanți au raportat că se simțeau anxioși atunci când deficiența era activă. Acest lucru s-a întâmplat în special atunci când participanții urcau/coborau scările care duceau la platforma de mobilitate. Interesant, “urcatul scărilor” este, de asemenea, o sursă obișnuită de anxietate pentru multe persoane cu pierdere severă a vederii.

You can read more in the paper (this version is adapted and abridged).

Jones, P.R., Somoskeöy, T., Chow-Wing-Bom, H. and Crabb, D.P., 2020. Seeing other perspectives: evaluating the use of virtual and augmented reality to simulate visual impairments (OpenVisSim). NPJ digital medicine3(1), pp.1-9.