aalto1 untyped-item.component.html
Exploring movement and dance in virtual reality
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science |
Doctoral thesis (article-based)
| Defence date: 2026-01-16
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
94 + app. 95
Series
Aalto University publication series Doctoral These, 21/2026
Abstract
Virtual Reality (VR) allows the creation of new types of unique, interactive, and immersive experiences. However, designing for the medium brings its own strengths and limitations. While a player in a virtual world can see and hear anything, their material body's movement is still limited by both their physical capabilities and the space they are in.
Moreover, today's mainstream consumer VR devices still struggle to accurately capture subtle human movements or provide realistic force feedback when interacting with virtual objects. These limitations highlight the need for more advanced interaction methods tailored to immersive environments. This dissertation investigates these types of novel techniques for user movement in virtual environments and explores how motion can be guided in ways that are unique to Virtual Reality.
From the five publications included in this dissertation, Publications I, II, and III focus on dance experiences. Publication I introduces and evaluates a new way of instructing choreographies, allowing the user to anticipate incoming moves in games and other experiences. Publication II explores solutions for creating multiplayer dance games in Virtual Reality with limited dance space and movement tracking. Publication III examines the dance experience in VR compared to Mixed Reality, where a virtual partner is embedded in the user's real surroundings and the user sees their own body similar to real-life. The remaining two publications IV and V examine how familiar ovement actions from traditional video games can be reimagined in more embodied forms that suit the physical and technical realities of VR.
To achieve these goals, this dissertation employs a mixed-methods approach to exploring and developing novel movement- and dance-based game mechanics and interactions, describing the design processes and rationale, and evaluating the mechanics and interactions through user studies that combine quantitative data with qualitative interviews.
This dissertation explores different novel VR experiences and highlights unexplored design space for movement-based experiences in VR. It also demonstrates how the medium's technological limitations and non-physical nature can serve as strengths, inspiring more creative approaches to movement design and a deeper focus on user experience in VR. The main contributions of this dissertation are the design insights gathered from the projects as well as the projects themselves that serve as groundwork for future dance-centered and movement-centered games, applications, and research in VR.
Virtuaalitodellisuus (VR) mahdollistaa uudenlaisten, ainutlaatuisten, interaktiivisten ja immersiivisten kokemusten luomisen. VR-suunnittelussa on kuitenkin omat rajoituksensa; vaikka pelaaja voi virtuaalimaailmassa nähdä ja kuulla mitä tahansa, kehon liikettä rajoittavat sekä pelaajan omat fyysiset kyvyt että tosimaailman tila kuten pelihuoneen koko ja kalustus.
Tämän hetken kuluttajamarkkinoiden VR-laitteilla on myös ongelmia erottaa hienovaraisia liikkeitä sekä tuottaa aidolta tuntuvaa voimapalautetta. Tämän takia tarvitaan vuorovaikutustapoja, jotka on luotu juuri tällaisille ympäristöille. Tämä väitöskirja pyrkii löytämään uusia tapoja joilla liikettä voidaan ohjata erityisesti virtuaalitodellisuuteen sopivilla tavoilla.
Väitöskirjan viidestä julkaisusta julkaisut I, II ja III keskittyvät tanssikokemuksiin. Julkaisu I esittelee ja arvioi uuden tavan opettaa koreografioita, jonka avulla käyttäjä pystyy ennakoimaan tulevia liikkeitä peleissä ja muissa VR-kokemuksissa. Julkaisu II tarkastelee ratkaisuja moninpelattavien tanssipelien toteuttamiseen virtuaalitodellisuudessa silloin, kun tanssitila ja liikkeiden seuranta ovat rajallisia. Julkaisussa III verrataan VR-tanssikokemusta yhdistettyyn todellisuuteen (Mixed Reality), jossa käyttäjä näkee virtuaalisen tanssiparinsa osana oikeaa ympäristöä ja oman kehonsa lähes kuten oikeassa elämässä. Julkaisuissa IV ja V tutkitaan, kuinka perinteisistä videopeleistä tuttuja liikkeitä voidaan tuoda kehollisempina virtuaalitodellisuuteen.
Väitöskirja käyttää liikkeisiin ja tanssiin perustuvien pelimekaniikkojen ja interaktioiden tutkimiseen ja kehittämiseen monimenetelmäistä lähestymistapaa. Se kuvaa suunnitteluprosessit ja niiden perustelut sekä arvioi kehitettyjä mekaniikkoja ja vuorovaikutustapoja käyttäjätutkimusten avulla. Tutkimukset yhdistävät sekä määrällistä dataa että laadullisia haastatteluja.
Tämä väitöskirja tutkii uudenlaisia VR-kokemuksia, tuoden esiin uusia ja tutkimattomia tapoja liikekeskeisten VR-kokemusten luomiseen. Väitöskirja myös osoittaa, kuinka tämän teknologian rajoitukset sekä ei-fyysinen luonne voivat olla myös vahvuuksia. Ne voivat auttaa löytämään luovia ratkaisuja liikkumiseen ja keskittymään tarkemmin siihen, miten käyttäjä kokee erilaiset liikkeet. Väitöskirjan keskeiset kontribuutiot ovat eri projektien suunnittelusta nousseet havainnot sekä itse projektit. Ne toimivat pohjatyönä tuleville tanssiin ja muuhun liikkeeseen keskittyville peleille, sovelluksille ja tutkimukselle VR:ssä.
Description
Supervising professor
Hämäläinen, Perttu, Prof., Aalto University, Department of Computer Science, FinlandThesis advisor
Hämäläinen, Perttu, Prof., Aalto University, Department of Computer Science, FinlandOther note
Parts
- [Publication 1]: Markus Laattala, Roosa Piitulainen, Nadia M. Ady, Monica Tamariz, and Perttu Hämäläinen. WAVE: Anticipatory Movement Visualization for VR Dancing. In Proceedings of the 2024 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 9 pages, May 2024.
Full text in Acris/Aaltodoc: https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202405153361DOI: 10.1145/3613904.3642145 View at publisher
- [Publication 2]: Markus Laattala, Supriya Dutta, and Perttu Hämäläinen. Duet: Virtual reality pair dancing with partner movement manipulation. In 9th International GamiFIN 2025 (GamiFIN 2025), 17 pages, April 2025.
Full text in Acris/Aaltodoc: https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202502282609DOI: 10.1145/3665463.3678838 View at publisher
- [Publication 3]: Markus Laattala, Adas Slezas, Supriya Dutta, and Perttu Hämäläinen. Dancing with an AI Partner in Virtual and Mixed Reality. In review, 20 pages, 2025
- [Publication 4]: Reetu Kontio, Markus Laattala, Robin Welsch, and Perttu Hämäläinen. “I Feel My Abs”: Exploring Non-standing VR Locomotion. In Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction (CHI PLAY), 26 pages, November 2023.
Full text in Acris/Aaltodoc: https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202310116262DOI: 10.1145/3611069 View at publisher
- [Publication 5]: Markus Kirjonen, Adas Slezas, Supriya Dutta, Markus Laattala, and Perttu Hämäläinen. Souls-VR: Dodge-Rolling in Virtual Reality. In Proceedings of the 20th International Conference on the Foundations of Digital Games, 11 pages, April 2025.
Full text in Acris/Aaltodoc: https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202506195077DOI: 10.1145/3723498.3723812 View at publisher