Co wiemy o zanurzeniu w wirtualnej rzeczywistości

FacebookTwitterGoogle+Podziel się

WIRTUALNA RZECZYWISTOŚĆ

Wirtualna rzeczywistość wkrada się do dziedzin naszego życia, w których najmniej byśmy się jej spodziewali. Świat gier to tylko jeden z najbardziej oczywistych przykładów. Coraz częściej spotykamy się z niezwykle kreatywnym wykorzystaniem VR, czego przykładem są programy terapeutyzujące osoby zmagające się z traumą pourazową, aplikacje z rozszerzoną rzeczywistością do projektowania wnętrz, czy kino 3D, 5D, 7D… Technologia tworząca wirtualną rzeczywistość wciąż się rozwija. Na dzień dzisiejszy oprócz komputerów i filmów 3D dysponujemy taką technologią, jak Oculus (czyli okulary wyświetlające nam świat 3D tuż przed oczami), czy np. system CAVE (czyli pomieszczenie pełne wyświetlaczy, które, po założeniu zwykłych okularów 3D, wywołują bardzo realistyczne poczucie głębi. Nie wspomnę już o hologramach, ale to trochę inna bajka.

ZANURZENIE A IMMERSJA

Jeżeli mówimy o możliwościach wirtualnej rzeczywistości, nie sposób nie wspomnieć o zjawisku ZANURZENIA. Zanurzenie w wirtualnej rzeczywistości (ang. Presence) jest to stopień, z jakim osoba zanurzona jest w stanie porównać świat wirtualny do rzeczywistego. Jest to uczucie prawdziwej obecności w wirtualnym świecie. Przy wysokim zanurzeniu jesteśmy skłonni powiedzieć, że czujemy się, jakby to, co widzimy, działo się naprawdę. Zanurzenie, to jednak nie to samo, co immersja (ang. Immersion), choć z początku sam nie widziałem różnicy między tymi pojęciami. Immersja jest czymś innym. Podczas, gdy zanurzenie dotyczy tego, co czujemy i jest subiektywną oceną naszej obecności w wirtualnie stworzonym świecie, tak immersja jest obiektywną oceną możliwości sprzętowych, jakimi dysponujemy. Immersja często związana jest z jakością grafiki, czy dźwięku, oraz liczbą zmysłów, na które oddziałujemy. Mozna więc powiedzieć, że immersja to sprzęt, którego używamy, a zanurzenie to to, co wskutek jego użycia czujemy. Dlatego pomimo dużej immersyjności systemu, nasze zanurzenie może być słabe (np. przez niskie zaangażowanie, albo wciąż rozpraszający nas ból głowy). Może być też odwrotnie, kiedy gramy w grę z „pikselową” grafiką sprzed 20 lat, ale czujemy się, jakbyśmy tam byli naprawdę. Wyobraźnia może zdziałać naprawdę wiele.

JAKIE PYTANIA WARTO ZADAĆ?

Warto zastanowić się nad pewnymi pytaniami. Skoro zanurzenie może zostać przerwane przez zwykły ból głowy, czy brak zaangażowania, to jak sprawdzić, czy dana osoba faktycznie wczuła się w wirtualny świat? Jak bardzo się wczuła? Czy ludzie różnią się między sobą podatnością na zanurzenie? Jakie inne sytuacje lub cechy mogą wyrwać człowieka z zanurzenia? Czy istnieje zanurzenie idealne? Czy immersyjność jest czynnikiem poważnie wpływającym na zanurzenie, czy tylko lekkim kopniakiem na drogę? Niestety nie na wszystkie pytania znamy odpowiedź. Jako Koło Naukowe Cyberpsychologii Uniwersytetu SWPS w Sopocie zaczynamy współpracę z Politechniką Gdańską w celu odpowiedzenia na te właśnie pytania.

W nowym budynku wydziału ETI Politechniki Gdańskiej istnieje Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej, a w nim tzw. CAVE – Cave Automatic Virtual Environment. Jest to pieczara o wymiarach 3,40m x 3,40m x 3,40m stworzona do projektowania trójwymiarowej wirtualnej rzeczywistości. Na dzień dzisiejszy jest wyposażona w dziesiątki aplikacji 3D służących przeróżnym celom. Część z nich została stworzona do zabawy, część jest użytkowa, np. służy szkoleniu i egzaminowaniu inspektorów statków, by wiedzieli, jakich uszkodzeń mają poszukiwać. Są też prototypy programów terapeutycznych dotyczących depresji oraz fobii. Program „Lęk wysokości” został stworzony po to, aby osoby z tą fobią powoli oswajać z wysokością – czyli za pomocą behawioralnej metody systematycznej desensytyzacji pomagać im pozbyć się lęku. Do CAVE’u zostaliśmy zaproszeni na końcu lutego 2017 roku i planujemy kolejne wizyty!

JAK ZMIERZYĆ ZANURZENIE?

Zabranie się za leczenie fobii to w moim odczuciu jednak skok na głębinę. Wszystko wydaje się proste, dopóki nie przypomnimy sobie o ZANURZENIU. Żeby terapia działała tak, jak powinna, osoba terapeutyzowana powinna móc zanurzyć się w wirtualnej rzeczywistości w odpowiednim stopniu. Jak do tego doprowadzić? Jak to sprawdzić? Jak stworzyć odpowiednią skalę pomiarową? Okazuje się, że na świecie istnieją już pewne sposoby pomiarowe oraz publikacje na ten temat. Czy są jednak wystarczające?

 

KWESTIONARIUSZ

Pierwszą, zupełnie banalną, doskonałą w swej prostocie, ale cieżką do obiektywnej interpretacji jest samoopisowa metoda kwestionariuszowa. Przykładem może być The Witmer and Singer Presence Questionnaire (Kwestionariusz Zanurzenia Witmera i Singera), czy The Slater-Usoh-Steed. Stosowanie kwestionariusza ma tak dobre, jak i złe strony. Kwestionariusz jest przede wszystkim łatwy w użyciu, a także nie przeszkadza w doświadczaniu zanurzenia, gdyż jest stosowany po nim, nie w trakcie. Istnieją jednak oczywiste wady tego rodzaju pomiaru. Po pierwsze, sam fakt stosowania po, nie w trakcie zanurzenia sprawia, że opis nie może oddać przeżycia w czasie rzeczywistym. Starano się ominąć ten problem stosując pomiar w czasie trwania badania za pomocą suwaków („jak bardzo czujesz się teraz zanurzony”), jednak to z kolei mogło wpłynąć na samo doświadczenie. Oprócz tego kwestionariusz jest pomiarem stosunkowo ogólnym. Na odpowiedzi może wpłynąć wiele czynników, które miały miejsce po zanurzeniu. Jeśli przebywanie w wirtualnej rzeczywistości przedłużało się w czasie, to nawet najlepsze przeżycie mogło się do jego zakończenia lekko znudzić, przez co odpowiedź również była zniekształcona.

 

METODA BEHAWIORALNA

Drugą metodą jest metoda behawioralna. Również genialna w swojej prostocie, choć wymagająca trochę więcej przygotowania, wiedzy i nie zawsze jasna w odczycie. Pomiar behawioralny to mówiąc prościej obserwacja zachowania i reakcji osoby poddanej zanurzeniu. Stosuje się specjalnie zaprojektowane wirtualne otoczenie, które ma symulować różne sytuacje. Po stopniu odpowiedzi behawioralnej na stymulację można ocenić jak bardzo ktoś jest zanurzony. Jeśli na sytuacje wirtualne reaguje on podobnie, jak by zareagował w przypadku sytuacji rzeczywistej, jest to znak, że zanurzenie jest znaczne. Przykładowo, jeśli osoba idzie po wąskiej krawędzi nad przepaścią, powinna stawiać kroki uważnie, nie wychylać się zbytnio, starać się nie patrzeć w dół, być lekko spięta itp. – po tym poznamy, iż czuje się, jakby tam faktycznie była. Innym przykładem badania tego typu jest uczestnictwo w wirtualnym wyścigu samochodowym. W tym badaniu stopień zanurzenia mierzono stopniem wychylenia głowy i ciała badanych w reakcji na zakręty wirtualnej wyścigówki. Jeszcze innym rodzajem zachowań pokazujących, że badany jest zanurzony mogłoby być sięganie po wirtualny przedmiot, czy omijanie wirtualnych przeszkód. Ta metoda pomiarowa wymaga sporo kreatywności. Behawioralna metoda pomiarowa bada jednak zanurzenie w czasie rzeczywistym i jej użycie nie wpływa w żaden sposób na pomiar, co jest sporym plusem. Minusem jest podatność na tzw. błąd eksperymentatora, kiedy ten wiedząc, czego może się spodziewać, podciąga wynik badania pod swoje oczekiwania. Nie zawsze też wiadomo, czy reakcja badanego byłą wywołana środowiskiem wirtualnym. czy może czymś zupełnie przypadkowym. Nie można zapomnieć o tym, że niektórzy mają specyficzne wzorce reagowania na różne sytuacje.

 

METODA FIZJOLOGICZNA

Trzecią metodą pomiarową jest metoda fizjologiczna. Jest to bardzo obiektywna metoda, jednak nieco intruzywna. Trzeba bowiem podpiąć badanego pod sprzęt badający jego reakcje fizjologiczne. Im lepiej chcemy zbadać poziom zanurzenia, tym więcej sprzętu trzeba do badanego podłączyć. Najczęściej mierzy się zmiany w akcji serca, zmiany potliwości skóry (reakcję skórno-galwaniczną), oraz zmiany w temperaturze ciała. Akcja serca może przyspieszać podczas przeżywania intensywnych emocji, czy stresu, a zwalniać w momencie relaksu. Potliwość i przewodnictwo skóry zwiększa się podczas stresu, podczas nieoczekiwanego wydarzenia, ale też podczas nauki. Ciepło w momencie stresu odpływa z powierzchni i z dystalnych (dalekich) części ciała (takich, jak palce) do środka ciała. Te elementy pomiaru fizjologicznego to jednak tylko trzy podstawowe skale spośród wielu innych. Potencjalnie przydatnymi w metodzie fizjologicznej czynnikami mogą być też np. czynność elektryczna kory mózgowej (Elektroencefalogram – EEG), czynność elektryczna mięśni (Elektromiogram), szybkość oddechu, czy ciśnienie krwi.

 

INNE METODY POMIAROWE

Jest kilka innych pomysłów na pomiar zanurzenia w wirtualnej rzeczywistości. Mel Slater w swojej publikacji The Concept of Presence and its Measurement opisuje metodę BIPów, czyli celowo wprowadzonych błędów oprogramowania mających na celu nagłe, chwilowe wyrwanie z zanurzenia. Przykładowo można wprowadzić błąd, gdzie któryś z elementów zaprojektowanej rzeczywistości nie ma tekstury, lub ma nienaturalny, graficznie „zepsuty” kształt. Im badany jest bardziej zanurzony, tym bardziej błędy te powinny go rozpraszać. Jest to, trzeba przyznać, bardzo kreatywna metoda, choć nie wiemy jeszcze na ile skuteczna.

Jeszcze inne dwie metody pomiaru pośrednio przedstawił Michael J. Singer. Mówię, pośrednio, gdyż zaproponował je on w postaci wniosków w swojej publikacji Measuring Presence in Virtual Environments: A Presence Questionnaire. Mówiąc jaśniej, jenden z wniosków jego pracy był taki, że poziom wykonania zadań w wirtualnej rzeczywistości koreluje delikatnie pozytywnie z kwetionariuszowym wynikiem zanurzenia. Można więc podejrzewać, że być może poziom wykonania zadań w wirtualnej rzeczywistości świadczy o poziomie zanurzenia. Drugi wniosek związany z pomiarem zanurzenia był taki, że osoby, które były bardziej zanurzone, deklarowały mniejszy poziom „choroby lokomocyjnej” wywołanej obecnością w VR. Sam doświadczyłem kiedyś takiej choroby lokomocyjnej po użyciu okularów Oculus i jeździe wirtualną kolejką górską. Cały dzień bolała mnie potem głowa. Mimo to oceniam jednak moje ówczesne zanurzenie na dośc wysokie.

 

CO JESZCZE WIEMY O ZANURZENIU

Slater w swojej pracy dużo mówi o interakcji. Okazuje się, że bardzo ważnym aspektem w postrzeganiu rzeczywistości jako rzeczywistej jest właśnie to poczucie. Kiedy wyciągamy rękę przed siebie, widzimy ją naszymi oczami. Kiedy chwytamy klamkę od drzwi, czujemy nacisk, opór, rejestrujemy dotykiem jej kształt. Kiedy pociągamy za klamkę, drzwi otwierają sie. Możemy manipulować szerokością otwarcia drzwi, otwierać je w kółko i zamykać. Jesteśmy sprawcami pewnych wydarzeń, a przynajmniej tak nam się wydaje. Ta korelacyjność sprawia, że czujemy prawdziwość otaczającego nas świata. Swiat jest responsywny, odpowiada na nasze inicjatywy. Jeśli patrzymy komuś w oczy, jesteśmy w stanie powiedzieć, że ta osoba wie o tym, odpowiada również spojrzeniem, a może zawstydzeniem i odwróceniem wzroku? Badania psychologii poznawczej pokazują, jak mylna może być ta korelacyjność.  W pewnym badaniu użyto urządzenia, dzięki któremu można było w lustrze ujrzeć swój język. W rzeczywistości jednak lustro było skierowane na inny, sztuczny język, który był umieszczony w środku urządzenia. Osoby badane widząc w lustrze, jak eksperymentator kłuje język igłą, mogły poczuć to ukłucie pomimo tego, że tak naprawdę ukłuty został nie ich własny, ale ten drugi język. Osoby badane były przekonane, że to ich język, gdyż wyglądał jak prawdziwy, a badani nie spodziewali się, że w pobliżu może być jakiś inny język, uznali więc, że język, który widzą, musi być ich własnym. Często mylimy się co do przyczynowo-skutkowości róznych sytuacji. Nie obniża to jednak naszego poczucia sprawstwa i poczucia korelacyjności. Idąc dalej, badania neurobiologiczne pokazują, że wiele z naszych odruchów jest wywołana przez wzgórze, część mózgu odpowiedzialną za prymitywne instynkty, gdy tymczasem kora przedczołowa, odpowiedzialna za świadomość i intencjonalność, wykazuje aktywność dopiero po kilku milisekundach po rozpoczęciu czynności.

Ponieważ mylne korelacje zdają się nie przeszkadzać nam w życiu, interakcja wydaje się być ogromnie znaczącym narzędziem w pogłębianiu stopnia zanurzenia w wirtualnej rzeczywistości. Im otoczenie jest bardziej interaktywne i responsywne, tym bardziej jesteśmy skłonni do zanurzenia. Sam zauważyłem to podczas testowania aplikacji do leczenia lęku wysokości, kiedy przebywałem w CAVE. Gdy stałem na wirtualnej platformie umieszczonej na bardzo dużej wysokości, bałem się, że spadnę. Jednak, kiedy zszedłem z platformy i stanąłem w powietrzu, nie bałem się prawie w ogóle, choć można by się spodziewać, że to właśnie stanie w powietrzu, poza bezpieczną belką powinno być bardziej przerażające. Tak jednak nie było, z powodu potrzeby interakcji. Poczucie wysokości było bardziej realne wtedy, gdy wiecej elementów zgadzało się z rzeczywistością – mimo, że były one mylne – wirtualne. Przecież nie było tam zadnej platformy, nie było też żadnej wysokości. Stałem na posadzce. Mimo to, stanie na wirtualnej belce robiło o wiele większe wrażenie, niż stanie w powietrzu.

Slater wspomina o swoich eksperymentach nad wirtualną rzeczywistością i wskazuje sytuację, kiedy badani mieli założone gogle typu Oculus, przez co nie widzieli swoich ciał. Wywoływało to w nich bardzo nieprzyjemne odczucia. Nie mogli otrząsnąć się z poczucia braku ciała. Podobnie było, kiedy zaprogramowano im prowizoryczne ciała. Wywoływały one w badanych poczucie ich bezużyteczności, jakby były zbędnym balastem. We wczesnych badaniach Slater opisuje też program, gdzie badani mieli tylko jedną rękę. Czuli się oni, jakby z ich drugą ręką faktycznie było coś nie tak, niezbyt dobrze ją czuli i mieli z tym spore problemy. Chyba najtrudniejszą formą interakcjii jest jednak kontakt z wirtualnymi postaciami ludzkimi. Ważny jest nie tylko realizm ich wyglądu, czy sposobu poruszania się, ale właśnie interakcja z nimi. Ciężko jest stworzyć wirtualną postać, która jest w stanie w sposób realistyczny odwzorować prawdziwą relację międzyludzką. Podczas tworzenia wirtualnej rzeczywistości do dziś jest to chyba największe wyzwanie programistów i cyberpsychologów.

Jeszcze jednym ważnym elementem, o którym wspomniał Slater jest aktywizacja, oraz zjawisko torowania. Mogą one w znaczący sposób zaburzyć efekt zanurzenia w VR. W zależności od tego, na co jest nastawiony badany, inaczej może przebiegać jego zanurzenie. Przykładowo, jeśli badany spodziewa się jakiegoś magicznego efektu rodem z kina sf, może się srogo rozczarować i mieć problemy z przeniknięciem do wirtualnego świata. Innym przykładem może być zadanie badanemu jakiejś myśli, czy jakiegoś problemu, który będzie próbował rozwiązać, zamiast skupić się na zanurzeniu. Efektów związanych z aktywizacją, czy torowaniem może być wiele i bardzo trudno je przewidzieć, a na pewno trzeba być niezwykle uważnym projektując badanie. Widzimy, że metody pomiarowe są rózne, ale tak naprawdę nie do końca wiadomo, jak skutecznie się nimi posługiwać. Trudności jest niezmiernie wiele, zadanie niełatwe i w dużym stopniu niezbadane, a źródła naukowe nie aż takie znowu liczne. Badanie wirtualnej rzeczywistości to dość młody temat, jak i sama psychologia. Jednak czy jest to temat wystarczająco ciekawy, żeby się w nim zanurzyć? Dla mnie z pewnością tak 🙂

[Aleksander Dziedzic]

 

 

BIBLIOGRAFIA I TAKIE TAM

Wniosek 1: Są 3 główne metody pomiarowe zanurzenia: subiektywna (kwestionariusz), fizjologiczna (potliwość skóry, tętno itp.) i behawioralna (odpowiedź układu motorycznego na zdarzenie).

https://pdfs.semanticscholar.org/7218/9927e624afa8b2789e3e64f48e352f04bb61.pdf

Wniosek 2: Kluczem do zanurzenia jest interakcja,  korelacja czynności z efektem.

Wniosek 3: Aktywizacja może znacznie wpływać na zanurzenie.

Wniosek 4: BIPy, czyli nagłe celowe zaburzenia zanurzenia (np. błędy graficzne), w zestawieniu z pomiarem fizjologicznym czy neurofizjologicznym, mogą stanowić kolejny sposób pomiaru zanurzenia.

Wniosek 5: Warto wykorzystywać w pomiarze (np. behawioralnym) sytuacje, na które reakcje są łatwe do przewidzenia, powszechnie znane.

http://www.lsi.upc.edu/~melslater/PEACH/presence-notes-melslater.pdf

Wniosek 6: Kolejnym sposobem pomiaru zanurzenia może być sprawność wykonywania zadań w środowisku wirtualnym.

Wniosek 7: Im większe objawy „choroby lokomocyjnej” wywołanej przez wirtualną rzeczywistość, tym mniejsze zanurzenie (podobno).

http://www.mitpressjournals.org/doi/abs/10.1162/105474698565686#.WLDOM1XhBaQ

Inne:

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.157.4129&rep=rep1&type=pdf

http://www.igroup.org/schubert/papers/regenbrecht_schubert_friedmann_ijhci98.pdf

Kwestionariusz PQ (poczucie zanurzenia):

https://nil.cs.uno.edu/publications/papers/witmer1998measuring.pdf

http://www.cise.ufl.edu/research/lok/teaching/ve-s09/papers/questionnaire-paper.pdf

Kwestionariusz ITQ – Podatność na zanurzenie! (a=.78):
http://w3.uqo.ca/cyberpsy/docs/qaires/immersion/ITQ_va.pdf

Inne Badania, Metody i Kwestionariusze:

http://www8.informatik.umu.se/~jwworth/PresenceMeasurement.pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *