The Impact of Passive Head-Mounted Virtual Reality Devices on the Quality of EEG Signals

Impact des casques de réalité virtuel passifs sur la qualité des signaux EEG

Grégoire Cattan (1, 2) , Anton Andreev (2, 3) , C. Mendoza (1) , Marco Congedo (2)

1 IHMTEK [Vienne, France]
2 GIPSA-VIBS - GIPSA - Vision and Brain Signal Processing
3 GIPSA-Services - GIPSA-Services

Thanks to the low price, the use of a head-mounted device (HMD) equipped with a smartphone is currently a common setup for virtual reality (VR). Brain-computer interface (BCI) based on electroencephalography (EEG) is a promising technology to enrich the VR experience. However, the effect of using HMDs on the acquisition of EEG signals remains still unknown. In fact, the smartphone is placed close to the head where EEG sensors are located, thus the smartphone's electronics may perturb the acquisition of the EEG signal. In the present study, we compare the spectral properties of the EEG signal acquired on 12 subjects wearing a SamsungGear HMD equipped with a Samsung S6 smartphone turned on and off. Our study shows that there is no significant difference in the spectral properties of the EEG in these two experimental conditions. We conclude that a smartphone-based HMD is compatible with EEG technology. Some technical problems related to the concurrent use of a HMD and an EEG-based BCI are also discussed.

Grace à leur prix abordable, les casques de réalité virtuelle (HMD pour Head Mounted Device en anglais) équipés avec un smartphone sont devenus un équipement standard pour la Réalité Virtuelle (VR). Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI pour Brain Computer Interface en anglais) basées sur l'électroencéphalographie (EEG) constituent une technologie susceptible d'enrichir l'expérience de VR. Cependant, l'effet des HMD sur l'acquisition des signaux EEG est inconnu. En effet, le smartphone se situe près de la tête, à proximité des capteurs EEG. Il peut, de ce fait, perturber l'acquisition des signaux EEG. Dans cette étude, nous comparons les propriétés spectrales des signaux EEG de 12 sujets suivant que le smartphone à l'intérieur de l'HMD est allumé ou éteint. Les résultats montrent que les HMD utilisant un smartphone pour la virtualisation sont compatibles avec la technologie EEG. Un certain nombre de problèmes techniques, dues à l'utilisation simultané de l' HMD et de l'EEG sont aussi discutés.

Mots clés: Brain Computer Interface BCI; Virtual Reality; Laboratory experiments; Interaction devices

Mots clés: Expérience de laboratoire; Réalité Virtuelle; Interaction Homme- Machine IHM; Interface cerveau-machine ICM

Domaines: Interface homme-machine [cs.HC]; Synthèse d'image et réalité virtuelle [cs.GR]; Neurosciences; Informatique

Grégoire Cattan, Anton Andreev, C. Mendoza, Marco Congedo. The Impact of Passive Head-Mounted Virtual Reality Devices on the Quality of EEG Signals. VRIPHYS 2018 - Workshop on Virtual Reality Interaction and Physical Simulation, Apr 2018, Delft, Netherlands. ⟨10.2312/vriphys.20181064⟩. ⟨hal-01774915⟩