2020年7月16日
离岸流是美国最致命的气象灾害之一。为了以令人印象深刻且引人入胜的方式展示在遭遇离岸流时应采取的正确应对措施,开发了一款虚拟现实视频游戏。
该方案具有重要意义,因为离岸流是导致海滩事故的主要危险因素。我们希望通过一款创新的虚拟现实视频游戏,更有效地向公众传达这种风险。由于采用虚拟现实(VR)形式,与传统的基于文本的离岸流科普资料相比,该技术将使用户记忆更深刻、参与度更高。
要创建一个离岸流视频游戏,首先打开一个合适的虚拟开发平台。在程序中选择新建一个名为“离岸流”的3D项目,然后打开资源商店选项卡,其中包含由其他用户预先创建的游戏对象集合,包括2D和3D游戏对象以及音频文件,这些资源可直接添加到项目中。要创建第一个新场景,右键单击以选择用户界面和画布,添加一个名为“主菜单”的新画布,并在其中添加一个文本框,标题为“VR模拟”。
要将使用 C# 语言编写的脚本附加到游戏对象,请选择主菜单,添加组件,添加新脚本,并输入所需的脚本名称。然后选择用户界面和按钮,将开始、选项、关于和退出按钮添加到画布中。当选择某个按钮时,使用主菜单和鼠标悬停脚本中的相应函数。
要创建浮标测试场景,请从 Unity 资源商店下载逼真的水体资源,并将海洋预制体添加到场景中。将海洋波浪的音频文件以循环方式添加至海洋预制体,并从 Unity 资源商店下载标准资源包。将包含嵌入式摄像机的玩家预制体添加到场景中。
最强烈的感受是游戏参与者在控制玩家,通过选择资源、创建对象以及使用动画控制器为摄像机添加动画。在动画器窗口中录制摄像机上下浮动的动画,并将该动画设置为持续循环,以模拟一个人在海洋中保持漂浮的状态。从 Unity 资源商店下载 VR Hands 和第一人称手臂资源包,并将第一人称角色预制体作为子对象添加到玩家上,从而使手臂能够随玩家移动,并随着玩家摄像机上下浮动。
从 Unity 资源商店下载 Simple Buoy 资源,并将浮标预制体作为检查点的子对象添加到场景中。要复制浮标预制体,可右键单击该预制体并选择“复制”。在检查点游戏对象的检视面板选项卡中,选择“添加组件”,然后添加“物理”下的“盒体碰撞体”,再选择“编辑碰撞体”,在两个浮标之间绘制碰撞体范围。
然后将勾选脚本添加到检查点游戏对象。当玩家进入该检查点时,脚本将退出当前场景,并过渡到下一个场景。要创建波浪测试场景,请向场景中添加一艘简单的木船,并从 Unity 资源商店下载 Low Poly Animated People 资源。
将 kid 预制体添加到场景中,并复制该预制体以将儿童添加到船的预制体中。重命名游戏对象为 two boat with kids,并将儿童放置到船上的每个座位上。录制一段船在水面上缓慢绕圈的动画,以模拟划艇在水中缓慢移动的效果,并为挥手动作添加动画控制器。
然后录制一段手臂和手上下移动的动画,以模拟挥手动作,并将女性角色的动画脚本添加到挥手动作中,使游戏参与者能够使用 Oculus 控制器控制挥手动作。根据 Player Motor Two 脚本,一旦参与者看到船只并做出挥手动作,Unity 应立即切换至离岸流场景。要创建离岸流场景,需调整文本画布中的文字为“你正被水流从岸边拉出”,并录制朗读该文字的音频文件。
将音频文件添加到文本画布,并设置文件在场景开始时播放。如示例所示,在层级结构中创建一个名为 Rip Collider 的新游戏对象,并添加一个 Box Collider。在玩家移动脚本中,我们还将通过持续将玩家向垂直于海岸的方向拉动,以模拟离岸流。
如示例所示,使用检视面板选项卡添加离岸流逃生脚本和离岸流碰撞体游戏对象。该脚本将记录玩家是否成功逃离离岸流。要对个人进行虚拟现实离岸流电子游戏的调查,请打开虚拟现实软件,并通过程序设置硬件。
在另一台 iPad 上提供知情同意书和人口统计学问题后,让参与者继续进行模拟。参与者应独立完成主要的离岸流场景。完成游戏后,询问参与者此前对离岸流的了解和相关经验,以及该离岸流模拟在展示此类情况下应采取的正确措施方面的有效性,确保参与者在无压力、感到舒适的情况下作答。
然后请参与者评价该游戏的真实感和沉浸感。这项具有代表性的虚拟现实离岸流视频游戏调查于2019年7月和8月在美国纽约州长岛亨普斯特德镇波因特洛克海滩进行。共有64名个体参与了游戏并完成了调查。
由于大多数参与者在溺水时以挥手求救作为逃生方式,模拟中所用时间偏向较高值,平均为11.1秒,中位数为9.5秒,标准差为6.2秒。相反,结束时的体力值偏向较低值,平均为36.8,中位数为41.3,标准差为15.3。
游戏结束后,参与者会收到一组六条简短的陈述,旨在了解他们对虚拟现实体验的看法,并被要求选择最符合其观点的陈述。在回答该调查的58名参与者中,有38人选择了“游戏因其逼真性而帮助他们感觉准备更充分”的陈述,19人选择了“游戏因其恐怖而有所帮助,使他们感到担忧”的陈述。
仅有五名参与者选择了认为该游戏没有帮助的陈述。应尽量使虚拟环境具有真实感,包括真实的水体、声音和离岸流。为了更全面地评估虚拟现实的效果,应扩大调查样本范围,特别是那些很少去海滩的人群。
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离岸流在海滩上构成重大风险,是美国最致命的气象灾害之一。本研究介绍了一款创新的虚拟现实视频游戏,旨在教育用户在遭遇离岸流时应如何应对。
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