开发虚拟现实视频游戏来模拟裂口电流

Summary

裂口电流是美国最致命的气象灾害之一。为了展示在捕获裂口电流时，以令人难忘的和引人入胜的方式采取的正确行动，开发了虚拟现实视频游戏。

Abstract

美国的海滩游客面临许多不同的危险，但裂口流每年对海洋游泳者来说都是最致命的。尽管裂口电流带来风险，但很明显，公众对于它们的危险和在陷入裂口电流时采取的适当缓解行动了解有限。开发了一个虚拟现实 （VR） 视频游戏，将参与者置于模拟裂口电流中，以帮助改善此问题。VR游戏用于调查2019年7月和8月纽约长岛大西洋海岸的海滩游客。参与者在面对裂口电流时所采取的行动被记录下来，以及他们是否逃脱了或淹死。在参与游戏后，还对每位玩家进行了访谈，以确定裂口电流模拟的逼真性，以及在受到一个模拟影响时，在演示正确行动方面的有效性。这些结果表明，VR 具有传达裂口电流风险的潜力，以及以独特且引人入胜的方式将其降至最低的方法。然而，还需要做进一步的工作，以提高VR模拟的易用性，并更好地了解人口统计数据等因素如何影响感知到的撕裂电流风险和行为反应。

Introduction

裂口水流是"从海滩1延伸的强而狭窄的^水流"。裂口流通常可能发生在任何海滩上与破浪，并可以运送游泳者迅速远离岸边。危险的裂口电流可能发生在看似"安全"的海滩天，海浪高度只有2至3英尺^2，因此，可以惊喜的游泳者，因为他们携带相当距离岸边。这使得游泳者面临恐慌、疲惫甚至溺水的风险。因此，裂口电流是造成美国天气死亡的主要原因之一。例如，在2018年，有71人死于裂流，2009-2018年的10年，平均每年有58人死亡^，裂口电流是海滩游客的主要危险;2018年，裂口死亡占美国所有"冲浪区"死亡人数的65%。似乎对撕裂电流的脆弱性有一些人口控制，因为一项研究发现，男性比女性比女性多六倍以上从裂口^{电流中淹死}。此外，其他研究发现，不常见的海滩使用者更有可能作出较差的海滩安全选择^5，非本地人比当地人更有可能在^{冲浪区6，7受伤7}。

然而，尽管裂口流在美国最致命的天气灾害中一个，但公众的对裂口电流却知之甚少。一项对德克萨斯州392名公共海滩使用者的调查表明，只有13%的人能够正确识别8张照片显示^{的照片中的}

Protocol

所有使用的方法都得到霍夫斯特拉大学机构研究委员会（IRB）的批准。VR视频游戏被开发用于调查64个人。

注意:脚本是用 C# 语言编写的，可在以下时间下载https://github.com/Jasebern/HofstraVR。

1. 创建VR翻录当前视频游戏:虚拟环境和用户输入/输出

1. 开放VR开发平台（例如，Unity¹⁸）。此过程在 Unity 2018.3.1f1 中完成。
   1. 启动名为"翻录电流"的新 3D 项目。3D 项目包含一个或多个场景，包括可显示为实体对象的"游戏对象^"19。脚本可以添加到游戏对象中，允许与环境进行交互和实时更改。该项目将包含四个场景和大量的游戏对象。
   2. 打开"统一资产存储"选项卡。这包含"预制件"-已经创建的集合的2D和3D游戏对象和音频文件-由其他用户开发，可以添加到^项目20。
   3. 从为 VR 开发提供基础资产的 Unity 资产商店导入"Oculus 集成"资产。
2. 创建第一个新场景:主菜单（图 1）。<....

Results

VR rip当前视频游戏调查于2019年7月和8月在纽约汤望点亨普斯特德海滩镇的长岛进行（详细结果见 补充表1-3）。64人玩游戏，并回应了调查，60人逃离撕裂电流和4溺水（即耐力达到零）。在逃跑的60人中，有51人挥手求助，9人幸免于家。鉴于大多数参与者挥手寻求帮助作为逃生手段，模拟中所用的时间量偏向于较高的值，平均值为 11.1 s，中位数为 9.5 s，标准偏差为 6.2 s（图 6a）。相反，结束耐力偏向较低值，平均值为 36.8，中位数为 41.3，标准偏差为 15.3（图 6b）。大多数参与者能够准确评估情况，并确定适当的行动方针，以相对较快地逃离裂口电流。然而，在接近零（即0和12之间）的结束耐力略有上升。这一发现可能是由沉重的呼吸（当耐力低于20时开始播放）帮助个人意识到自己处于更紧迫的危险，因此，他们改变了策略，在耐力达到零之前能够逃脱。

完成视频游戏后，参与者被问及一系列关于VR及其有效性的二分法、Likert.......

Discussion

对后续调查结果的初步分析表明，VR翻录当前视频游戏在准确描绘风险和展示以引人入胜和令人难忘的方式采取适当行动方面通常是有效的。Likert 比例问题的受访者表示，VR 模拟使他们感觉比对裂口电流准备得更充分，而且它相当身临其境。此外，从六份简短陈述中挑选一份的结果显示，鉴于超过 90% 的选择是正面的，视频游戏是有帮助的。同样，在免费回答问题时，许多参与者称赞VR具有真实性和交互性等特点。视频游戏的整体玩家结果也强调了经验在传达适当的行动，采取撕裂电流的有效性。64名参与者中，有60人成功逃脱，他们中的大多数通过挥手求助，大多数人也迅速采取了回避行动。

一些反馈还表明，可以改进这一和未来开发的VR模拟。事实上，可能需要更多的指导，特别是对于较少体验玩视频游戏和使用VR的个人。额外的可选训练场景是缓解这些顾虑的一种可能性。此外，真实感始终可以改进，使 VR 体验对参与者更贴切和有意义。为此，可以包括一些增强功能，例如身体移动手臂游泳（而不是使用操纵杆控制器），以及进一步区分裂口电流和周围的海水。

调查结果还提供了对单个行为响应的.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
戴尔 17.3 英寸 Alienware 17 R5 笔记本电脑	用于虚拟现实开发的	戴尔
Oculus Rift S	Oculus		虚拟现实耳机