Summary
Rip strømmer er blant de dødeligste meteorologiske farene i USA. For å demonstrere de riktige handlingene å ta når fanget i en ripstrøm på en minneverdig og engasjerende måte, utvikles et virtuelt virkelighetsspill.
Abstract
Beachgoers i USA står overfor mange forskjellige farer, men rip strømmer er årlig den dødeligste for havet svømmere. Til tross for risikoen presentert av rip strømmer, er det tydelig at publikum har en begrenset forståelse av deres fare og de riktige formildende tiltak å ta når fanget i ett. En vr-video (Virtual Reality) som plasserer deltakere i en simulert ripstrøm ble utviklet for å forbedre dette problemet. VR-spillet ble brukt til å kartlegge beachgoers på Atlanterhavskysten av Long Island, New York i juli og august 2019. Handlingene deltakerne tok da de ble konfrontert med ripstrømmen ble registrert, sammen med om de unnslapp den eller druknet. Et intervju med hver spiller ble også gjennomført etter at de deltok i spillet for å bestemme realismen til rip nåværende simulering og dens effektivitet i å demonstrere riktige tiltak å ta når påvirket av en. Analyse av disse resultatene indikerer at VR har potensial til å kommunisere rip nåværende risiko og måter å minimere det på en unik og engasjerende måte. Det er imidlertid nødvendig med ytterligere arbeid for å forbedre brukervennligheten av VR-simuleringen og bedre forstå hvordan faktorer som demografi påvirker oppfattet rip nåværende risiko og atferdsrespons.
Introduction
Rip strømmer er "sterke, smale strømmer av vann som strekker seg bort fra stranden1." Rip strømmer kan vanligvis oppstå på en hvilken som helst strand med brytebølger og kan transportere svømmere raskt vekk fra land. Farlige rip strømmer kan oppstå på tilsynelatende "trygge" stranddager med bølgehøyder på bare 2 til 3fot 2, og dermed kan overraske svømmere som de bæres en betydelig avstand fra land. Dette setter svømmere i fare for panikk, utmattelse, og til og med drukning. Som et resultat er ripstrømmene en av de viktigste årsakene til værdødsfall i USA. For eksempel, i 2018, 71 dødsfall ble tilskrevet rippe strømmer, og for 10-års perioden 2009-2018, et gjennomsnitt på 58 personer omkom hvert år3. Rip strømmer er den ledende faren for beachgoers; I 2018 utgjorde rip nåværende dødsfall 65% av alle "surfesone" dødsfall i USA. Det synes å være noen demografisk kontroll på rip nåværende sårbarhet, som en studie fant at menn er over seks ganger mer sannsynlig enn kvinner å drukne fra rip strømmer enn kvinner4. Videre fant ytterligere forskning at sjeldne strandbrukere er mer sannsynlig å gjøre dårligere strandsikkerhetsvalg5, og at ikke-lokalbefolkningen er betydelig mer sannsynlig enn lokalbefolkningen å opprettholde skade i surfesonen6,7.
Likevel, til tross for sin plass blant de dødeligste værfarene i USA, er rip strømmer dårlig forstått av publikum. En undersøkelse av 392 offentlige strandbrukere i Texas fastslo at bare 13% kunne korrekt identifisere en ripstrøm fra fotografier presentert fordem 8,mens lignende resultater ble funnet i studier utført i Pensacola Beach, Florida9 (15%) og Miami Beach, Florida10 (27%). Mer generelt utførte Houser et al (2017)5 en Internett-basert undersøkelse med 1622 respondenter i 49 av de 50 amerikanske statene og fant at 54% av deltakerne riktig rapporterte en handling å ta når de ble fanget i en ripstrøm. Imidlertid tilstår den selvvalgte karakteren av undersøkelsesutvalget at bare 10% av utvalget var sjeldne strandbrukere, som er mest sårbare for rippe strømmer og ble vist i undersøkelsen for å ha mindre kunnskap om hva de skal gjøre i ett.
Det er klart at rip strømmer presentere en unik utfordring, gitt at de er dårlig forstått av publikum, kan oppstå plutselig over små skalaer med minimal eller ingen forvarsel, og kan resultere i døden. Dermed er det nødvendig med nye tilnærminger for å løse denne utfordringen for offentlig sikkerhet. Oppslukende teknologi som vr (Virtual Reality) gir en innovativ tilnærming for å øke ripstrømleseferdighet og oppmuntre til positiv atferd ved påvirkning. Tidligere forskning har indikert at VR og lignende typer oppslukende medier er svært effektive for å kommunisere informasjon. VR er vanligvis definert som en interaktiv opplevelse som finner sted i et simulert miljø som inkorporerer auditiv og visuell tilbakemelding, vanligvis ved hjelp av et headset. En fersk studie11 hevdet at VR er en moden teknologi, godt egnet til å bistå i den vitenskapelige undersøkelsesprosessen. Videre viste annen nyere forskning12 at når enkeltpersoner leser en New York Times-historie med et VR-supplement, var de mer sannsynlig å oppfatte kilden som troverdig, huske informasjonen som presenteres, dele den med andre og føle en følelsesmessig forbindelse, enn de som leser artikkelen i tradisjonelle medier, med bare tekst og grafikk. Ytterligerestudier 13,14 konkluderte med at oppslukende medier fremmer utdanning ved å øke engasjementet og den virkelige anvendelsen av et emne. Senest, forskere15 utnyttet VR å simulere en kategori 3 orkan landfall og fastslått at undersøkelsen respondenter ser VR var betydelig mer sannsynlig å vurdere evakuering enn de bare ser tradisjonell tekst og grafiske produkter. Til tross for sitt klare verktøy, har ingen studier eller initiativer vist omfattende hvordan VR effektivt kan brukes på den unike utfordringen med å trene strandbrukere for å bedre finne og reagere på rippestrømmene. Det nåværende arbeidet fyller det forskningsgapet ved først å lære enkeltpersoner hvordan de skal svømme og vinke i et virtuelt havmiljø og deretter vurdere hvordan de reagerer på den plutselige og uberettiget utbruddet av en ripstrøm. Deltakerne ble trent i både svømming og vinket for å få hjelp fordi hver av disse handlingene anses som gyldige svar når fanget i en rip strøm16,17, med forhold spesielt til en individuell rip ofte diktere hvilken handling kan være mest effektiv i å lette flukt18. Vi hypoteser om at den realistiske og minneverdige naturen til en VR rip nåværende simulering vil tillate deltakerne å lykkes med å ta unnvikende handling i det virtuelle spillet og deretter rapportere at opplevelsen forbedret sin kunnskap om rip nåværende risiko og reduksjon.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle metodene som ble brukt ble godkjent av Hofstra University Institutional Research Board (IRB). VR-videospillet som ble utviklet, ble brukt til å kartlegge 64 personer.
MERK: Skript ble skrevet på C #-språket, og er tilgjengelige for nedlasting på: https://github.com/Jasebern/HofstraVR.
1. Opprettelse av VR rip nåværende videospill: Virtuelt miljø og brukerinngang / utgang
- Åpen VR utviklingsplattform (f.eks. Unity18). Denne prosedyren ble fullført i Unity 2018.3.1f1.
- Start et nytt 3D-prosjekt med tittelen 'Rip Current'. Et 3D-prosjekt inneholder én eller flere scener bestående av "spillobjekter" som kan vises som solide objekter19. Skript kan legges til spillobjekter som tillater interaktivitet og sanntidsendringer i miljøet. Dette prosjektet vil inneholde fire scener og mange spillobjekter.
- Åpne kategorien Enhetsressursbutikk. Dette inneholder 'prefabs'-- allerede opprettede samlinger av 2D- og 3D-spillobjekter og lydfiler - utviklet av andre brukere som kan legges til i prosjektet20.
- Importer "Oculus Integration"-eiendelen fra Unity Asset Store som gir grunnleggende eiendeler for VR-utvikling.
- Opprett den første nye scenen: Hovedmeny (figur 1).
- Bruke ressurser | Opprett | Terreng lag og deretter legge til passende fargelegging for å skape en kupert grønt terreng ressurs som en tiltalende bakgrunn for hovedmenyen scenen.
- Bruk GameObject | Brukergrensesnitt | Lerret for å legge til et nytt lerret, kalt Hovedmeny, med en tekstboks for tittelen VRSimulation . Et lerret er et spillobjekt som lagrer tekst og knapper som tillater brukermedvirkning og angitte hendelser i simuleringen basert på denne inndataene4.
- Legg ved skript, skrevet på C#-språket, til et spillobjekt. Legg til skriptet ved å velge ønsket målspillobjekt i scenehierarkiet. Velg deretter Legg til komponent i kategorien Inspektør | Nytt skript, og skriv inn ønsket skripttittel.
- Følg fremgangsmåten ovenfor for å legge til skriptet MainMenu på hovedmenylerretet.
MERK: Se tabell 1 for tittel og funksjon av alle skript som brukes. - Bruk GameObject | Brukergrensesnitt | Knapp for å legge til fire tekstknapper på lerretet: Start ,Alternativer , Omog Avslutt. Kall passende funksjon fra MainMenu- og MouseHover-skript når en knapp er valgt.
- Opprett den andre nye scenen: Bøye Test (Figur 2).
- Last ned realistic water-ressursen fra Unity Asset Store og legg til Sea prefab til scenen.
- Legg til en lydfil av havbølger til Havet prefab på loop. Legg til fra Inspektør-fanen ved å velge Legg til komponent | Lydkilde.
- Bruk terrenglagverktøyet som ovenfor for å opprette et spillobjekt kalt Strand. I terrengalternativene i kategorien Inspektør bruker du verktøyet Paint Terrain and Terrain Settings til å style og farge som sand.
- Last ned Standard Assets-pakken fra Unity Asset Store og legg til spillerens prefabrikk i scenen. Spilleren prefab inkluderer et kamera som er innebygd i spilleren, og dermed etter sine bevegelser for å skape følelsen av at spilldeltakeren kontrollerer spilleren.
- Som nevnt ovenfor, legg til Skriptene PlayerController, PlayerMotor, PlayerMotor2 og FloatObject i spillerens prefab. Disse skriptene gjør det mulig for spilldeltakeren å kontrollere spillerens prefabrikkerte ved hjelp av Oculus VR-kontrollere.
- Legge til en animasjon i kameraet ved å velge Ressurser | Opprett | Animatør kontrolleren. Bruk Animator-vinduet til å spille inn en animasjon av kameraet som bobler opp og ned og setter det til å sløyfe kontinuerlig. Dette simulerer en person som holder seg flytende i havet.
- Som utført ovenfor, legger du til et lerret med tittelen TextCanvas. Underordnet tekstkanvas til spilleren ved å dra den inn i spilleren i hierarkiet. Et underordnet spillobjekt arver bevegelses- og rotasjonsegenskapene for det overordnede spillobjektet. Legg til teksten "Svøm gjennom bøyene" i TextCanvas. Ta opp en lydfil som leser teksten, legger den til i TextCanvas som utført ovenfor, og angi at den skal spilles av i begynnelsen av scenen.
- Angi spillerplasseringen ved å navigere til inspektørfanen og justere posisjonen i Transformeringsalternativene. Sett spillerplasseringen til X=-23,44, Y=1 og Z=5,97.
- Last ned VR Hands og FP Arms Pack fra Unity Asset Store og som ovenfor er "FP_Character" prefab til spilleren. Dette vil tillate armene å bevege seg med spilleren og også bob opp og ned med spillerkameraet.
- Velg ønsket prefabrikk ved å merke den i hierarkiet og merke av i boksen ved siden av navnet. Den FP_Character prefabrikken inneholder både mannlige og kvinnelige prefabs, hver inneholder to armer, venstre og høyre.
- Legg til et nytt spillobjekt ved å høyreklikke i hierarkiet og velge Opprett tom. Gi spillet objektkontrollpunkt et navn.
- Last ned Simple Buoy-ressursen fra Unity Asset Store og legg til Bøyeprefab til scenen som barn av Checkpoint. Dupliser bøyen prefab ved å høyreklikke på den og velge Dupliser. Nevn en "bøye L" og den andre "bøye R", og plasser dem 4 enheter del i X-aksen ved å justere transformeringsposisjonen til hver som ovenfor. Angi plasseringen for bøye L på X=-2, Y=0 og Z=0, og plassering for bøye R ved X=2, Y=0, Z=0.
- I kategorien Inspektør for checkpoint-spillobjektet velger du Legg til komponent | Fysikk | Boks Collidor. Velg deretter Rediger Collider og tegn kollidereren mellom de to bøyene.
- Som ovenfor legger du til hakeskriptet i checkpoint-spillobjektet. Manuset går ut av scenen når spilleren kommer inn i den (det vil si svømmer gjennom bøyene) og overganger til neste scene.
- Last ned realistic water-ressursen fra Unity Asset Store og legg til Sea prefab til scenen.
- Lag den tredje nye scenen: Wave Test (Figur 3) ved å velge Fil | Lagre som mens du fortsatt er i Buoy Test scenen og døpe den.
- Slett sjekkpunktspillobjektet ved å høyreklikke på det i hierarkiet og velge Slett.
- Legg til en enkel trebåt til scenen ved å laste ned den gamle Wooden Row Boat v2-eiendelen fra Unity Asset Store og legge til båten prefab til scenen. Juster transformeringsposisjonen til båten som ovenfor til X=-12, Y=-0,16 og Z=14,66.
- Last ned low poly animerte mennesker-ressursen fra Unity Asset Store og legg til Kid prefab til scenen. Dupliser Kid prefab som ovenfor og barn både til båten prefab, døpe Game Object til båt med barn, og finne de to barna på toppen av de to setene i båten.
- Som ovenfor legger du til en animatør i båten med barna Game Object, og registrerer en animasjon av båten sakte sirkler rundt vannet, emulerer en robåt sakte beveger seg rundt.
- Naviger til spillerens prefabrikkerte og dets barn i hierarkivinduet, og gi nytt navn til venstre hånd til "bølgehånd".
- Som ovenfor legger du til en animatør i bølgehånden og registrerer en animasjon av armen og hånden som beveger seg opp og ned og simulerer en håndbølge.
- Som ovenfor, i Inspector-fanen for spillerspillobjektet,legger du til en lydkilde med et lydklipp av en hånd som spruter i vann, forskjellig fra klippet av to armer som spruter i vannet som ble lagt til tidligere.
- Som ovenfor legger du til FemaleAnimate-skriptet i bølgehånden, slik at spilldeltakeren kan kontrollere håndbølgen ved hjelp av Oculus-kontrollerne.
- Juster teksten i TextCanvas for å lese 'Wave to the people on the boat!,' ta opp en lydfil som leser den teksten, og sett den til å spilles av i begynnelsen av scenen.
- Basert på PlayerMotor2-skriptet, så snart deltakeren ser båten og bølgene, går Unity over til Rip Current-scenen.
- Opprett den fjerde nye scenen: Rippestrøm (figur 4).
- Juster teksten i TextCanvas for å lese 'Du blir trukket fra land!' og som ovenfor, ta opp en lydfil som leser teksten, legger den til i TextCanvas, og setter den til å spilles av i begynnelsen av scenen.
MERK: Ikke eksplisitt oppgi at deltakeren opplever en ripstrøm, for å simulere å bli uventet fanget i en ripstrøm. - Som ovenfor oppretter du et nytt spillobjekt i hierarkiet kalt rip_collider og legger til en Box Collider. Hvis du vil bruke rip_collider til å etterligne en rippestrøm som en smal kanal for strømning som strekker seg fra stranden og ut i havet, bruker du transformeringen til å sette posisjonen til X, =251, Y=1, Z=251 og endre skalaen til X=8,2 og Z=35,7 for å opprette riktige dimensjoner. PlayerMotor2-skriptet simulerer også en ripstrøm ved å stadig trekke spilleren vinkelrett (bort) fra land (det vil si strandterreng). Denne ripstrømmen er en konstant kraft 1,25 ganger sterkere enn de vanlige spillernes svømmebevegelser.
- Velg GameObject | Effekter | Particle System for å legge til et nytt partikkelsystem, med tittelen "Rain Basic", og barn det til rip_collider. Et partikkelsystem emulerer flytende enheter i 3D som regn og skyer. Partikkelsystemet brukes til å simulere skummende vann, noe som bidrar til å avgrense en ripstrøm i havvann. Dette gjør du ved å angi transformeringsposisjonen til X=0, Y=3 og Z=0,97 i kategorien Inspektør, og skalere X=0,1 og Z=0,1 for å bygge inn partiklene i den strømd rippestrømmen.
- Som ovenfor bruker du kategorien Inspektør til å legge til RipExit-skriptet rip_collider i spillobjektet. Skriptet registrerer om spilleren unnslipper Rip Current (det vil si, avslutter rip_collider collider).
MERK: Som beskrevet i tabell 1kontrollerer PlayerMotor2-skriptet de fleste aspekter av Rip Current-scenen ved å avslutte scenen og gå tilbake til hovedmenyscenen når noen av følgende betingelser er oppfylt:
-- Spiller bølger
-- Spilleren avslutter rip_collider
- Utholdenhet når null
Skriptet skriver også ut resultatene av spillerinteraksjon i scenen til en fil, som brukes til senere dataanalyse om generelle deltakerinteraksjoner med rippestrømmen.
- Juster teksten i TextCanvas for å lese 'Du blir trukket fra land!' og som ovenfor, ta opp en lydfil som leser teksten, legger den til i TextCanvas, og setter den til å spilles av i begynnelsen av scenen.
- Hvis du vil bygge det endelige prosjektet, velger du Fil | Bygg innstillinger og sørg for at alle de fire scenene som er opprettet, er avmerket og i riktig rekkefølge. Velg deretter plattform-PC, Mac og Linux frittstående og velg Bygg. Dette vil be om et utvalgsvindu for en utdatamappe for build. Velg en passende mappe (det vil vil at desktop') og deretter bygge. Dette vil opprette en kjørbar fil snarvei i ønsket mappe med tittelen 'Rip Current.'
2. Undersøkelse enkeltpersoner med VR rip nåværende videospill
- Åpne 'Oculus'-programvaren ved hjelp av snarveien på skrivebordet, og konfigurer deretter maskinvaren gjennom programmet. Kontroller at hodesettet, to sensorer og to kontrollere alle vises som grønne (figur 5).
- Bestem et undersøkelsessted og rekrutteringsmetode. I denne studien ble det brukt praktisk prøvetaking. Forskerne besøkte en offentlig strand to ganger i uken i åtte uker i juli og august og ba om potensielle deltakere mens de gikk langs strandpromenaden. Foruten å være minst 16 år gammel, var det ingen andre krav i tillegg til vilje til å delta.
- Administrer undersøkelse del én (samtykkeskjema og demografiske spørsmål) på en egen iPad.
- Gi VR-kontrollerne til deltakeren og sørg for at de holder dem riktig i de riktige hendene, og er kjent / komfortabel med kontrollene, og pass deretter hodesettet på deltakeren.
- Velg og kjør snarveien Ripp current fra skrivebordet.
- La deltakeren gå gjennom simuleringen, og gi coaching / råd bare når det er nødvendig. De bør fullføre den viktigste rip nåværende scenen på egen hånd.
- Når de er ferdige, fjerner du headsettet og begynner del to av undersøkelsen, intervjudelen.
- Koble en mikrofon til et nettbrett og begynn å ta opp. Still spørsmål om forkunnskaper og erfaring med rippestrømer og effekten av ripstrømsimuleringen for å demonstrere de riktige tiltakene å ta, samt vurdering av realismen og oppslukende natur.
- Når intervjuet er fullført, stopp opptaket, takk deltakeren, og gi kompensasjon som ønsket. Lagre intervjufilen med navn som tilsvarer dato og spillernummer som registrert i Rip Current-scenen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
VR rip nåværende videospill undersøkelsen ble gjennomført i juli og august 2019 på Long Island på Town of Hempstead Beach i Point Lookout, New York (detaljerte resultater kan bli funnet i supplerende tabell 1-3). 64 personer spilte spillet og svarte på undersøkelsen, med 60 rømmer rip strømmen og 4 drukning (det vil si utholdenhet nådde null). Blant de 60 som rømte, gikk 51 ut ved å vinke om hjelp, og 9 gjorde det ved å fysisk svømme ut av rippen. Gitt at de fleste deltakerne vinket om hjelp som et middel til å unnslippe, ble tiden som ble tatt i simuleringen skjevt mot høyere verdier, med et gjennomsnitt på 11,1 s, median på 9,5 s og standardavvik på 6,2 s (figur 6a). Motsatt ble sluttstamina skjevt mot lavere verdier, med et gjennomsnitt på 36,8, median på 41,3 og standardavvik på 15,3 (figur 6b). De fleste deltakerne var i stand til å nøyaktig vurdere situasjonen og bestemme et passende handlingsforløp for å unnslippe ripstrømmen relativt raskt. Det var imidlertid en liten oppgang i å avslutte utholdenhet nærmere null (det vil si mellom 0 og 12). Dette funnet kan ha vært forårsaket av den tunge pusten (som begynte å spille da utholdenhet falt under 20) hjelpe enkeltpersoner innse at de var i mer overhengende fare, og som et resultat, de endret sin strategi og var i stand til å unnslippe før utholdenhet nådde null.
Etter å ha fullført videospillet, ble deltakerne spurt en rekke dikotom, Likert, og åpne spørsmål om VR og dens effektivitet. Det var 51 respondenter på Likert-skala spørsmålet (skala på 1 til 5 med 5 er høyest) spør om de følte seg bedre forberedt på en rip strøm etter samhandling med VR. Gjennomsnittlig respons var 3,81, med minimum 1, maksimalt 5 og standardavvik på 1,01. Videre svarte 61 personer på et lignende Likert-skala spørsmål som spurte om hvor oppslukende VR-opplevelsen var, med et gjennomsnitt på 3,96, minimum 2, maksimalt 5 og standardavvik på 0,79. Deltakerne ble også spurt om de hadde blitt fanget i en ripstrøm før de spilte spillet, og i så fall hvordan VR sammenlignet med det virkelige liv. 17 personer svarte på det siste spørsmålet, med 7 som sa at simuleringen bar minst en viss likhet med det virkelige liv. 7 av respondentene fant at VR ikke var så realistisk eller skummelt som det virkelige liv, mens 4 hevdet at det ikke var i det hele tatt lik.
I tillegg ble deltakerne utstyrt med et sett med seks korte uttalelser ment å fange sin mening om VR-opplevelsen og spurte hvilke de mest var enige med (Tabell 2). Av de 58 respondentene på det spørsmålet, 53 utvalgte uttalelser om at VR hjalp dem å føle seg bedre forberedt på en rip strøm, med bare 5 velge de som sier det ikke hjalp. 30 av de 58 valgte uttalelsen som sa at VR hjalp dem å føle seg bedre forberedt fordi det var realistisk, og 19 valgte den som sa det hjalp fordi det var skummelt eller fikk dem til å føle seg bekymret. Sist ble brukerne bedt om å identifisere de mest og minst nyttige aspektene ved VR, sammen med eventuelle forslag til forbedring. 19 personer ga nyttige aspekter ved simuleringen, med det vanligste er realismen (6), inkluderingen av VR (3), instruksjon gitt (3) og evne til å vinke (3). Omvendt rapporterte 6 respondenter de minst nyttige aspektene, med 3 av de 6 som nevner den korte varigheten av spillet som negativ. Sammenlignet med forbedringene var det derfor 19 svar, med 13 som tyder på en utvidelse av simuleringen, for eksempel flere scenarier, ekstra opplæring eller flere alternativer.
Figur 1. Hovedmenyscenen. Åpningsscenen for VR-opplevelsen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2. Bøye test scene. Første treningsscene i VR-opplevelsen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3. Bølgetestscene. Andre treningsscene i VR-opplevelsen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4. Rippe gjeldende scene. Brukerevalueringsscene i VR-opplevelsen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5. skjermbildet for oppsett av VR-maskinvare. Demonstrerer riktig konfigurasjon for tilkobling av virtuell virkelighet-utstyr til en datamaskin. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6. Resultater av rip nåværende virtual reality videospill (A) Bar diagram som viser slutt utholdenhet av alle deltakere (B) Bar diagram viser tid tatt for alle deltakerne. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Navn på skript | Skript funksjon | Scener Brukt |
| MainMenu inn | Menyknapper for kontroller | Hovedmeny |
| MusHover | Kontrollerer utheving av menyknapper | Hovedmeny |
| SpillerKontroll | 1) Lagrer brukerinngang fra Oculus-kontrollerens joystick | Hovedmeny, Bøyetest, Bølgetest, Rippestrøm |
| 2) Lagrer brukerinndata fra hodebevegelser i Oculus headset | ||
| SpillerMotor | 1) Fysisk flytte spilleren i miljøet (det vil vil vil, svømme) basert på inndata fra PlayerController script | Bøye test, bølge test, rippe strøm |
| 2) Roterer kameravisningen basert på inndata fra PlayerController-skriptet | ||
| SpillerMotor2 | 1) Arver og utvider funksjonaliteten til PlayerMotor | Bøye test, bølge test, rippe strøm |
| 2) Hvis spilleren svømmer, spiller en lyd av armene spruter i vann | ||
| Bare for rippe gjeldende scene: | ||
| 3) Påfører en konstant drivende bevegelse til spilleren vekk fra stranden for å simulere å bli trukket bort fra land i en ripstrøm | ||
| 4) Oppretter og sporer 'Stamina' variabel basert på en timer og brukerinngang; Utholdenhet begynner på 60 og reduseres med 1 * sekund hvis spilleren er stasjonær og med 3 * sekund hvis spilleren svømmer | ||
| 5) Oppretter en timer variabel som sporer tiden som er gått i Rip Current Scene | ||
| 6) Tildeler hver bruker et unikt spillernummer basert på dato og sekvensiell spiller av den dagen | ||
| 7) Hvis spilleren bølger, print spiller nummer, gjeldende utholdenhet, tid gått, og spilleren tilstand ('Waved') i et tekstdokument; overgang til hovedmenyen (også overganger fra Wave Test scene til Rip Current scene) | ||
| 8) Hvis spilleren unnslipper rippe strøm, print spiller nummer, nåværende Utholdenhet, tid gått, og spilleren tilstand ('Rømt') i et tekstdokument; overgang til hovedmenyen | ||
| 9) Hvis spilleren utholdenhet når null, print spiller nummer, nåværende Utholdenhet [0], tid gått, og spilleren tilstand ('Druknet') i et tekstdokument; overgang til hovedmenyen | ||
| Hake | Hvis spilleren svømmer mellom bøyer, inn i collider boksen, overgang til neste treningsscene (Wave Test) | Bøye Test |
| FloatObject | Vannet har ingen collider, noe som betyr at spilleren skal falle rett gjennom vannet på grunn av tyngdekraften. Dette skriptet simulerer flytende for å holde spilleren på nivået av vannet. | Bøye test, bølge test, rippe strøm |
| KvinneligAnimat | Hvis spilleren trykker på A- eller X-knappen på Oculus-kontrolleren, starter en håndvinkende animasjon i venstre spillerarm og spiller av et lydklipp av et håndsprutende vann | Bølgetest, rippestrøm |
| Buyoancy2 Leilighet | Registrerer om hånden er vinket i en scene eller ikke, og hvis du er i Rip Current scene, ta opp i PlayerMotor2 script som spilleren vinket | Bølgetest, rippestrøm |
| RipExit | 1) Hvis spilleren avslutter rip nåværende collider boks, posten i PlayerMotor2 script at spilleren rømte rip strømmen | Rippe strøm |
| 2) Hvis utholdenhet er under 20, begynne å spille tung pustende lyd som kommer fra spilleren |
Tabell 1. Skript utviklet for prosjekt. Skript ble skrevet på C # språk.
| Positive uttalelser |
| i) VR-opplevelsen hjalp meg å føle meg bedre forberedt fordi det var realistisk. |
| ii) VR-opplevelsen hjalp meg å føle meg bedre forberedt fordi det var skummelt / eller fikk meg til å føle meg bekymret. |
| iii) VR-opplevelsen hjalp meg å føle meg bedre forberedt fordi det lærte meg hva jeg skulle gjøre. |
| Negative uttalelser |
| i) VR-opplevelsen hjalp meg ikke å føle meg bedre forberedt fordi det ikke var realistisk. |
| ii) VR-opplevelsen hjalp meg ikke å føle meg bedre forberedt fordi det var skummelt og / eller fikk meg til å føle meg bekymret. |
| iii) VR-opplevelsen hjalp meg ikke å føle meg bedre forberedt fordi det ikke lærte meg hva jeg skulle gjøre. |
Tabell 2. Korte uttalelser om rip nåværende virtuell virkelighet-opplevelse. Deltakerne ble bedt om å velge hvilken de var mest enige med.
Tilleggstabell 1. Individuelle VR-simuleringsresultater. Vennligst klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggstabell 2. Aggregerte demografiske resultater for undersøkelsen. Vennligst klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggstabell 3. Utvalgte intervjuresultater etter VR. Vennligst klikk her for å laste ned denne filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Foreløpig analyse av resultatene fra oppfølgingsundersøkelsen viser at VR rip nåværende videospill var generelt effektiv i nøyaktig å skildre risiko og demonstrere riktige tiltak for å ta på en engasjerende og minneverdig måte. Respondentene på Likert-skala spørsmål indikerte VR-simuleringen resulterte i at de følte seg mer forberedt enn ikke for en ripstrøm, og også at det var ganske oppslukende. Videre viste resultatene av å velge en av seks korte uttalelser tydelig at videospillet var nyttig gitt at over 90% av valgene var positive. På samme måte, i spørsmål om fri respons, hyllet mange deltakere VR for egenskaper som realisme og interaktivitet. De generelle spillerresultatene av videospillet understreket også effekten av opplevelsen ved å formidle riktige tiltak for å ta i en ripstrøm. 60 av de 64 deltakerne klarte å unnslippe rip, de fleste av dem ved å vinke om hjelp, og de fleste tok også en unnvikende handling raskt.
Noen tilbakemeldinger indikerer også at forbedringer kan gjøres i denne og fremtidige VR-simuleringer utviklet. Faktisk kan mer instruksjon være nødvendig, spesielt for personer med mindre opplever å spille videospill og bruke VR. Flere valgfrie treningsscener er en mulighet for å legge disse bekymringene. Videre kan realismen alltid forbedres for å gjøre VR-opplevelsen mer relatabel og meningsfylt for deltakerne. For å gjøre dette, forbedringer som fysisk flytte ens armer for å svømme (i stedet for å bruke en joystick kontroller) og ytterligere skille rip strømmen fra det omkringliggende havvannet kan innlemmes.
Resultatene av undersøkelsen gir også unik innsikt i individuelle atferdssvar på et rippe gjeldende scenario. For eksempel var 51 av de 64 deltakerne i stand til å unnslippe ripstrømmen ved å vinke om hjelp. Men i oppfølgingsundersøkelsen uttalte bare 20 av disse deltakerne at vinket eller ringte etter hjelp var den foretrukne handlingen å ta i ripstrømmen. Det er mulig noe av inkonsekvensen i kunnskap versus handling kan forklares av undersøkelsesordren, da instruksjonene for vinking alltid skjedde like før ripstrømmen simulering, som kan ha disponert noen individer til å vinke om hjelp til å unnslippe rip. Dermed kan tilfeldighetering av rekkefølgen på treningsscenene gi mulighet for enda mer realistiske resultater i fremtiden. Det er imidlertid også mulig at intensiteten (det vil si følelsen av å bli raskt trukket fra land) og rask utbruddet av den simulerte ripstrømmen fikk enkeltpersoner til å enten glemme, eller bli avskrekket fra å forsøke, en mer komplisert, risikabel unnvikende handling: svømming parallelt med land. Dette bekreftes videre av det faktum at 20 respondenter nevnte svømming parallelt (eller "sidelengs") til land var en skikkelig handling å ta, men bare 9 deltakere unnslapp ripstrømmen på den måten.
Videre ble gapet mellom rip nåværende kunnskap og handling, og resulterende personlig risiko, demonstrert av enkeltpersoner som trodde de visste riktig respons, men deretter utføre en feil. Fire deltakere druknet (det vil si utholdenhet nådde null) i simuleringen, til tross for at alle fire sa etterpå at de visste ønsker å gjøre i en ripstrøm. Tre av de fire rapporterte imidlertid en feil unnvikende handling, med den fjerde også viser en begrenset forståelse av hva de skal gjøre, nevne at de skal svømme "bort ut av det," men ikke spesifisere en retning å svømme. Tilsvarende bekreftet 45 av de 64 respondentene at de ville vite om de ble fanget i en ripstrøm. Av disse 45 viste imidlertid 10 tydelig i sine svar at de faktisk ikke visste hva en ripstrøm var, forvirrende det med et fenomen som en "undertow" som trekker enkeltpersoner under vann og kan involvere store bølger. Dermed indikerer de kombinerte resultatene av VR-simuleringen og undersøkelsen to primære hindringer i rip nåværende risikokommunikasjon: 1) Noen individer vet ikke hva en ripstrøm er, eller har feil kunnskap om en ripstrøm, og derfor kan ikke ta den riktige formildende handlingen, og 2) Når fanget plutselig i en ripstrøm, kan selv personer som vet hva de skal gjøre i en, glemme eller se bort fra disse handlingene , potensielt utsette seg for risiko.
Fremtidig forskning kan utvide dette arbeidet for å bedre forstå hvordan sosiodemografiske faktorer påvirker personlig reduksjon av rip nåværende risiko. For eksempel rapporterte 57 av de 64 deltakerne i den nåværende undersøkelsen at de bodde innen 30 minutter fra stranden, mens 54 uttalte at de besøkte minst "av og til". Imidlertid involverer mange rip nåværende dødsfall personer som bor langt fra stranden som bare kan besøke en gang i året eller mindre for ferie. Fremtidige undersøkelser kan gjennomføres på mer nøytrale steder eller på nettet for å få et bredere utvalg og forstå atferdsmessige forskjeller i rip nåværende reaksjon mellom de som besøker stranden oftere og sjeldnere.
Vr har utvilsomt den unike muligheten til å tillate brukere å konseptualisere risiko og lære riktige formildende handlinger på en minneverdig måte. Forbedret forståelse av sine nåværende mangler, spesielt når de gjelder visse demografiske egenskaper, vil tillate forskere og beredskapsledere å kapitalisere på oppslukende teknologi på en nyansert måte og utvikle neste generasjon effektive varslingsprodukter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Denne publikasjonen er et produkt som følge av NYSG-prosjektet R/CHD-14 finansiert under pris NA18OAR4170096 fra National Sea Grant College Program i det amerikanske handelsdepartementets National Oceanic and Atmospheric Administration, til Research Foundation for State University of New York på vegne av New York Sea Grant. Uttalelsene, funnene, konklusjonene, synspunktene og anbefalingene er de av forfatteren(e) og reflekterer ikke nødvendigvis synspunktene til noen av disse organisasjonene.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dell 17.3" Alienware 17 R5 Laptop | Dell | PC for virtual reality development | |
| Oculus Rift S | Oculus | Virtual reality headset |
References
- Rip Current Science. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/safety/ripcurrent-science (2020).
- Moulton, M., Dusek, G., Elgar, S., Raubenheimer, B. Comparison of rip current hazard likelihood forecasts with observed rip current speeds. Weather and Forecasting. 32 (4), 1659-1666 (2017).
- Weather Related Fatality and Injury Statistics. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/hazstat (2020).
- Gensini, V. A., Ashley, W. S. An examination of rip current fatalities in the United States. Natural Hazards. 54 (1), 159-175 (2010).
- Houser, C., et al. Public perceptions of a rip current hazard education program: "Break the Grip of the Rip!". Natural Hazards and Earth System Sciences. 17 (7), 1003 (2017).
- Doelp, M. B., Puleo, J. A., Cowan, P., Arford-Granholm, M. Delaware coast Delaware surf zone injury demographics. The American Journal of Emergency Medicine. 36 (8), 1372-1379 (2018).
- Castelle, B., et al. Surf zone hazards and injuries on beaches in SW France. Natural Hazards. 93 (3), 1317-1335 (2018).
- Brannstrom, C., Trimble, S., Santos, A., Brown, H. L., Houser, C. Perception of the rip current hazard on Galveston Island and North Padre Island, Texas, USA. Natural Hazards. 72 (2), 1123-1138 (2014).
- Caldwell, N., Houser, C., Meyer-Arendt, K. Ability of beach users to identify rip currents at Pensacola Beach, Florida. Natural Hazards. 68 (20), 1041-1056 (2013).
- Fallon, K., Lai, Q., Leatherman, S. Rip current literacy of beachgoers at Miami Beach, Florida. Natural Hazards. 90 (2), 601-621 (2018).
- Berg, L. P., Vance, J. M. Industry use of virtual reality in product design and manufacturing: a survey. Virtual Reality. 21 (1), 1-17 (2017).
- Sundar, S. S., Kang, J., Oprean, D. Being there in the midst of the story: how immersive journalism affects our perceptions and cognitions. Cyberpsychology, Behavior, and Social Networking. 20 (11), 672-682 (2017).
- Dede, C. Immersive interfaces for engagement and learning. Science. 323 (5910), 66-69 (2009).
- Klippel, A., et al. The value of being there: toward a science of immersive virtual field trips. Virtual Reality. , 1-18 (2019).
- Bernhardt, J., et al. Communicating Hurricane Risk with Virtual Reality: A Pilot Project. Bulletin of the American Meteorological Society. 100 (10), 1897-1902 (2019).
- "Break the Grip of the Rip" brochure. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/media/safety/rip/rip_brochure_51419b.pdf (2019).
- Rip Current Survival Guide transcript. National Oceanic and Atmospheric Administration. , Available from: https://oceantoday.noaa.gov/ripcurrentfeature/ (2016).
- McCarroll, R. J., et al. Evaluation of swimmer-based rip current escape strategies. Natural Hazards. 71 (3), 1821-1846 (2014).
- Unity User Manual. , Available from: https://docs.unity3d.com/Manual/2Dor3D.html (2019).
- Unity Asset Store. , Available from: https://assetstore.unity.com/ (2020).
