Nemoc z virtuální reality - Virtual reality sickness
Nemoc ve virtuální realitě nastává, když expozice virtuálnímu prostředí způsobí příznaky podobné příznakům pohybové nemoci . Nejčastějšími příznaky jsou celkové nepohodlí, bolest hlavy, povědomí o žaludku, nevolnost, zvracení, bledost, pocení, únava, ospalost, dezorientace a apatie. Mezi další příznaky patří posturální nestabilita a zvracení. Nemoc ve virtuální realitě se liší od nemoci z pohybu v tom, že může být způsobena vizuálně indukovaným vnímáním vlastního pohybu; skutečný vlastní pohyb není potřeba. Liší se také od nemoci simulátoru ; nemoc simulátoru jiné než virtuální reality bývá charakterizována okulomotorikou poruchy, zatímco nemoc ve virtuální realitě bývá charakterizována dezorientací.
Důsledky
Nemoc ve virtuální realitě může mít nežádoucí důsledky mimo samotnou nemoc. Crowley (1987) například tvrdil, že nemoc z letového simulátoru by mohla odradit piloty od používání leteckých simulátorů, snížit efektivitu výcviku pomocí rozptýlení pozornosti a podpořit adaptivní chování, které je nepříznivé pro výkon, ohrozit bezpečnost na zemi nebo bezpečnost letu, když jsou nemocní a dezorientovaní piloti opusťte simulátor. Podobné důsledky lze očekávat u systémů virtuální reality. Ačkoli jsou důkazy o snížení výkonu v důsledku nemoci z virtuální reality omezené, výzkum naznačuje, že nemoc z virtuální reality je hlavní překážkou používání virtuální reality, což naznačuje, že nemoc z virtuální reality může být překážkou účinného používání školicích nástrojů a rehabilitačních nástrojů v virtuální realita. Byly provedeny odhady výskytu více studií a hlavních příznaků nemoci z virtuální reality (nazývané také kybernetická nemoc).
Teorie
V současné době existuje velmi málo teorií, proč k nemoci z virtuální reality dochází zejména; úzce však souvisí se simulátorem a pohybovou nemocí. Teorie senzorických konfliktů poskytuje rámec pro porozumění pohybové nemoci; lze jej však použít na nemoc virtuální reality, aby lépe porozuměl tomu, jak k němu může dojít, a běžně se k tomu používá. Teorie senzorických konfliktů předpokládá, že nemoc nastane, když uživatelské vnímání vlastního pohybu je založeno na nesourodých smyslových vstupech z vizuálního systému, vestibulárního systému a non-vestibulárních proprioceptorů , a zvláště když jsou tyto vstupy v rozporu s očekáváním uživatele na předchozí zkušenosti. Aplikováním této teorie na virtuální realitu lze nemoc minimalizovat, pokud jsou smyslové vstupy vyvolávající vlastní pohyb ve vzájemné shodě.
Fyziologie nemoci VR není v současné době jasně pochopena. Naštěstí výzkum odhalil některé jasné náznaky určitých podmínek, které způsobují nevolnost VR. Zdá se, že obrazy promítané z virtuální reality mají zásadní dopad na nemoci. Obnovovací frekvence snímků na obrazovce často není dostatečně vysoká, když dojde VR nemoc. Protože obnovovací frekvence je pomalejší než to, co mozek zpracovává, způsobuje to nesoulad mezi rychlostí zpracování a obnovovací frekvencí, což způsobuje, že uživatel vnímá závady na obrazovce. Když se tyto dvě složky neshodují, může to způsobit, že uživatel zažije stejné pocity jako simulátor a pohybová nemoc, které jsou uvedeny níže.
Rozlišení animace může také způsobit, že se uživatelé setkají s tímto jevem. Když jsou animace nekvalitní, způsobí to další typ nesouladu mezi tím, co se očekává, a tím, co se ve skutečnosti děje na obrazovce. Když grafika na obrazovce neudrží krok s pohyby hlavy uživatelů, může vyvolat formu pohybové nemoci.
Dalším spouštěčem nemoci virtuální reality je, když existuje rozdíl ve zjevném pohybu mezi vizuálními a vestibulárními podněty. K tomuto nepoměru dochází, pokud existuje neshoda mezi tím, co podněty z očí a vnitřního ucha vysílají do mozku. To je také základní příčinou simulátoru a pohybové nemoci. Ve virtuální realitě oči přenášejí, že osoba běží a skáče dimenzí, ale uši přenášejí, že nedochází k žádnému pohybu a tělo sedí. Protože existuje nesoulad mezi očima a ušima, může dojít k určité formě pohybové nemoci.
Ne všichni vědci souhlasí s teorií smyslových konfliktů. Druhá teorie pohybové nemoci, která byla také použita k vysvětlení nemoci virtuální reality, je teorie posturální nestability. Tato teorie tvrdí, že k pohybové nemoci a souvisejícím nemocem dochází kvůli špatným posturálním adaptacím v reakci na neobvyklé propojení vizuálních podnětů a motorické koordinace. Charakteristické znaky posturální nestability se vyskytují před objevením symptomů a předpovídají pozdější vývoj symptomů. Tato teorie může vysvětlit některé jinak překvapivé situace, kdy k pohybové nemoci nedocházelo za přítomnosti senzorického konfliktu.
Technické aspekty
Existují různé technické aspekty virtuální reality, které mohou vyvolat nemoc, například nesouladný pohyb, zorné pole, pohybová paralaxa a úhel pohledu. Navíc doba strávená ve virtuální realitě může zvýšit výskyt symptomů. Nesouladný pohyb lze definovat jako rozpor mezi pohybem simulace a pohybem, který uživatel očekává. Ve virtuální realitě je možné vyvolat pohybovou nemoc, když jsou frekvence neshodného pohybu podobné frekvencím pro pohybovou nemoc ve skutečnosti, jako je například mořská nemoc. S těmito frekvencemi lze experimentálně manipulovat, ale také mají sklon vycházet ze systémových chyb. Zvětšení zorného pole obecně zvyšuje výskyt symptomů nemoci simulátoru. Ukázalo se, že tento vztah je křivočarý, přičemž symptomy se blíží asymptotě pro zorná pole nad 140 °. Změna vzdáleností pohybové paralaxy na ty, které jsou menší než vzdálenost mezi lidskými očima, ve velkých simulačních nastaveních s více obrazovkami může vyvolat okulomotorické potíže, jako jsou bolesti hlavy, únava očí a rozmazané vidění. Na menších obrazovkách je méně hlášení o okulomotorické tísni; většina nastavení simulace s efekty paralaxy pohybu však může časem navodit únavu očí, únavu a obecné nepohodlí. Ukázalo se, že pozorovací úhel zvyšuje příznaky nemoci uživatele, zejména v extrémních úhlech. Jedním z příkladů takového extrémního úhlu by bylo, když se uživatel musí dívat dolů dolů před své virtuální nohy. Na rozdíl od úhlu pohledu vpřed, extrémní úhel směrem dolů, jako je tento, ukázal, že výrazně zvyšuje nemoc ve virtuálním prostředí. Čas strávený ponořením do virtuálního prostředí přispívá k přítomnosti symptomů nemoci kvůli rostoucím účinkům únavy na uživatele. Okulomotorické symptomy se nejčastěji vyskytují v důsledku doby ponoření, ale povaha pohybů uživatele (např. Celé tělo vs. pouze hlava) je navrhována jako primární příčina nevolnosti nebo fyzické nemoci.
Techniky snižování nemoci VR
Podle několika studií může zavedení statického referenčního rámce ( nezávislé vizuální pozadí ) snížit simulační nemoc. Technika nazvaná Nasum Virtualis ukazuje virtuální nos jako pevný referenční rámec pro náhlavní soupravy VR.
Jiné techniky ke snížení nevolnosti zahrnují simulaci způsobů přemístění, které nevytvářejí nebo nesnižují nesrovnalosti mezi vizuálními aspekty a pohybem těla, jako je snížení rotačních pohybů během navigace, dynamické zmenšení zorného pole , teleportace a pohyb v nulové gravitaci .
V lednu 2020 francouzský start-up Boarding Ring , známý svými brýlemi proti pohybové nemoci, vydal přídavné zařízení proti nemoci z virtuální reality. Pomocí dvou malých obrazovek v periferním zorném poli uživatele zařízení zobrazuje vizuální informace konzistentní s vestibulárními vstupy, čímž se vyhýbá senzorickému konfliktu.
Galvanická vestibulární stimulace , která vytváří iluzi pohybu elektrickou stimulací vestibulárního systému, je další technikou, která se zkoumá z hlediska jejího potenciálu zmírnit nebo odstranit vizuálně-vestibulární nesoulad.
Nejnovější technologie
S integrací virtuální reality do komerčnějšího hlavního proudu začaly vyvstávat problémy v souvislosti s nemocí VR v herních zařízeních připevněných na hlavě. Přestože výzkum VR zaměřený na hraní her se datuje na začátek 90. let, potenciál masové použitelnosti se teprve nedávno realizoval.
I když je známo, že určité funkce zmírňují nemoc VR na displejích namontovaných na hlavě, jako je hraní ze sedící polohy, nikoli ve stoje, bylo také zjištěno, že to pouze oddaluje nástup nemoci, než aby tomu zcela zabránilo. To ve své podstatě představuje problém v tom, že tento typ interaktivní VR často zahrnuje stání nebo chůzi pro plně pohlcující zážitek. Specialisté na herní VR tvrdí, že tato jedinečná značka nemoci VR je jen drobným problémem, a tvrdí, že zmizí s časem stráveným (několik dní) pomocí displejů namontovaných na hlavě, což souvisí s „získáním vašich mořských nohou“. Přimět uživatele, aby se na několik dní zajímali o nemoc s příslibem „pravděpodobně se z toho dostanou“, je pro vývojáře herních technologií postavených na hlavě boj. Průzkumy ukázaly, že velké procento lidí si své „nohy VR“ nevyvinou, zejména ženy. Tito stejní vývojáři také tvrdí, že to má více do činění s jednotlivými hranými hrami a že určité herní aspekty s větší pravděpodobností způsobí problémy, jako je změna rychlosti, chůze po schodech a skákání, což jsou všechny bohužel spravedlivé normální herní funkce v převládajících žánrech.
Individuální rozdíly v citlivosti
Jednotlivci se velmi liší ve své náchylnosti k simulátoru a nemoci z virtuální reality. Některé z faktorů nemoci virtuální reality jsou uvedeny níže:
- Věk: Citlivost na pohybovou nemoc je nejvyšší ve věku od 2 do 12 let. Poté rychle klesá přibližně do věku 21 let a poté klesá pomaleji. Bylo navrženo, že nemoc ve virtuální realitě by mohla mít podobný vzorec, ale novější výzkum naznačil, že dospělí starší 50 let jsou náchylnější k nemoci z virtuální reality než mladší dospělí.
- Posturální stabilita: Bylo zjištěno, že posturální nestabilita zvyšuje náchylnost k vizuálně vyvolané pohybové nemoci. Je také spojena se zvýšenou náchylností k nevolnosti a dezorientačním příznakům nemoci z virtuální reality.
- Prahová frekvence frekvence blikání: Protože blikání na displeji bylo spojeno se zvýšeným rizikem nemoci virtuální reality, lidé s nízkou prahovou hodnotou pro detekci blikání mohou být náchylnější k nemoci z virtuální reality.
- Etnická příslušnost: Asijští lidé mohou být náchylnější k nemoci z virtuální reality. Zdá se, že Číňanky jsou náchylnější k nemoci z virtuální reality než Evropanky a Afroameričanky; výzkum naznačuje, že jsou náchylnější k pohybové nemoci založené na vidění. Tibeťané a severovýchodní indiáni se také zdají být náchylnější k pohybové nemoci než běloši, což naznačuje, že by byli také náchylnější k nemoci virtuální reality, protože náchylnost k pohybové nemoci předpovídá náchylnost k široké škále poruch souvisejících s pohybovou nemocí.
- Zkušenosti se systémem: Zdá se, že u uživatelů je méně pravděpodobné, že by vyvinuli nemoc z virtuální reality, protože se seznámí se systémem virtuální reality. Adaptace může nastat stejně rychle jako druhé vystavení systému virtuální reality.
- Pohlaví: Ženy jsou na nemoc z virtuální reality náchylnější než muži. To může být způsobeno hormonálními rozdíly, může to být proto, že ženy mají širší zorné pole než muži, nebo genderové rozdíly v rozpoznávání hloubky narážky. Ženy jsou nejvíce náchylné k nemoci virtuální reality během ovulace a širší zorné pole je také spojeno s nárůstem nemoci z virtuální reality. V novějším výzkumu existuje určitá neshoda v tom, zda je pohlaví nebo pohlaví jasným faktorem náchylnosti k nemoci z virtuální reality.
- Zdraví: Zdá se, že náchylnost k nemoci z virtuální reality narůstá u lidí, kteří nemají obvyklou úroveň zdraví, což naznačuje, že virtuální realita nemusí být vhodná pro osoby se špatným zdravotním stavem. To zahrnuje lidi, kteří jsou unavení; neměli dostatek spánku; jsou naštvaní; nebo máte onemocnění horních cest dýchacích, ušní potíže nebo chřipku.
- Mentální rotace schopnosti: Lepší duševní rotace schopnost se zdá snížit náchylnost k virtuální reality nemoci, což naznačuje, že uživatelé školení v oblasti duševního rotace může snížit výskyt virtuální reality nemoci.
- Závislost /nezávislost na poli: Závislost /nezávislost na poli je měřítkem stylu vnímání. Lidé se silnou závislostí na poli vykazují silný vliv okolního prostředí na vnímání objektu, zatímco lidé se silnou nezávislostí na poli vykazují menší vliv okolního prostředí na vnímání objektu. I když je vztah mezi závislostí / nezávislostí v terénu a nemocí z virtuální reality složitý, zdá se, že lidé bez silné tendence k jednomu nebo druhému extrému jsou obecně náchylní k nemocím z virtuální reality.
- Citlivost na pohybovou nemoc: Ti, kteří jsou ve skutečnosti citlivější na pohybovou nemoc, jsou také citlivější na nemoci z virtuální reality.