Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Разработка виртуальной реальности видео игры для имитации Rip токи

Published: July 16, 2020 doi: 10.3791/61296

Summary

Рип течения являются одними из самых смертоносных метеорологических опасностей в Соединенных Штатах. Для того, чтобы продемонстрировать правильные действия, чтобы принять, когда поймали в рип ток в запоминающимся и интересным образом, виртуальная реальность видеоигра разработана.

Abstract

Beachgoers в Соединенных Штатах сталкиваются с различными опасностями, но рип токи ежегодно смертоносных для океанских пловцов. Несмотря на риск, связанный с рип тока, очевидно, что общественность имеет ограниченное понимание их опасности и надлежащих мер по смягчению последствий, когда поймали в одном. Виртуальная реальность (VR) видеоигра размещения участников в моделируемых рип ток был разработан, чтобы помочь улучшить эту проблему. VR игра была использована для обследования пляжников на атлантическом побережье Лонг-Айленда, Нью-йорк в июле и августе 2019 года. Действия участники приняли, когда сталкиваются с рип тока были записаны, наряду с ли они избежали его или утонул. Интервью с каждым игроком было также проведено после того, как они приняли участие в игре, чтобы определить реализм рип текущего моделирования и его эффективность в демонстрации надлежащих действий, чтобы принять, когда влияние одного. Анализ этих результатов показывает, что VR имеет потенциал для передачи рип текущий риск и способы свести его к минимуму в уникальной и привлекательной манере. Тем не менее, необходима дальнейшая работа по улучшению простоты использования моделирования VR и лучше понять, как такие факторы, как демографические влияния воспринимается рип текущий риск и поведенческие реакции.

Introduction

Рип токи "сильные, узкие потоки воды, которые простираются от пляжа1". Рип токи обычно могут произойти на любом пляже с разбивающихся волн и может транспортировать пловцов быстро от берега. Опасные течения рип может произойти на, казалось бы, "безопасные" пляжные дни с высотой волны всего от 2 до 3футов 2, и, таким образом, может удивить пловцов, поскольку они несли значительное расстояние от берега. Это ставит пловцов на риск паники, истощения и даже утопления. В результате, рип токи являются одной из ведущих причин погодных жертв в Соединенных Штатах. Например, в 2018 году 71 смерть была связана с рип тока, и за 10-летний период 2009-2018, в среднем 58 человек погибли каждый год3. Рип токи являются ведущей опасностью для пляжников; в 2018 году, рип текущей смертности составил 65% всех "серфинг зоны" смертей в Соединенных Штатах. Там, как представляется, некоторые демографический контроль на рип текущей уязвимости, как одно исследование показало, что мужчины более чем в шесть раз чаще, чем женщины утонуть от рип тока, чемженщины 4. Кроме того, дополнительные исследования показали, что редкие пользователи пляжа, скорее всего, сделать беднеепляж выбор безопасности 5 и что не-местные жители значительно чаще, чем местные жители, чтобы выдержать травму в зонесерфинга 6,7.

Тем не менее, несмотря на свое место среди самых смертоносных погодных опасностей в Соединенных Штатах, рип токи плохо понимаются общественностью. Опрос 392 пользователей общественных пляжей в Техасе установлено, что только 13% может правильно определить рип ток из фотографий, представленных им 8 ,в то время как аналогичныерезультаты были найдены в исследованиях, проведенных в Пенсакола-Бич, штатФлорида 9 (15%) и Майами-Бич,Флорида 10 (27%). В более широком смысле, Houser et al (2017)5 провели интернет-опрос с участием 1622 респондентов в 49 из 50 штатов США и обнаружили, что 54% участников правильно сообщили о действиях, которые нужно принять, когда попали в рип ток. Однако самовыбираемый характер выборки обследования диктовал, что лишь 10% выборки были редкими пользователями пляжей, которые наиболее уязвимы для рип тока и, как было показано в обследовании, обладают меньшими знаниями о том, что делать в одном из них.

Ясно, что рип токи представляют собой уникальную проблему, учитывая, что они плохо понимаются общественностью, может произойти внезапно в небольших масштабах с минимальным или без предварительного предупреждения, и может привести к смерти. Таким образом, для решения этой проблемы общественной безопасности необходимы новые подходы. Погружение технологии, такие как виртуальная реальность (VR) обеспечивает инновационный подход к увеличению рип текущей грамотности и поощрять позитивное поведение при ударе. Предыдущие исследования показали, что VR и подобные типы иммерсивных средств массовой информации являются весьма эффективными в передаче информации. VR обычно определяется как интерактивный опыт, происходящий в смоделированной среде, которая включает слуховую и визуальную обратную связь, как правило, с помощью гарнитуры. В одном изнедавних исследований 11 утверждалось, что VR является зрелой технологией, хорошо подходящей для оказания помощи в процессе научных исследований. Кроме того, другиенедавние исследования 12 показали, что, когда люди читают историю New York Times с VR дополнения, они были более склонны воспринимать источник как достоверный, вспомнить информацию, представленную, поделиться ею с другими, и чувствовать эмоциональную связь, чем те, кто читает статью в традиционных средствах массовой информации, только с текстом и графикой. Дополнительныеисследования 13,14 пришли к выводу, что иммерсивные средства массовой информации способствует образованию за счет увеличения участия и реальной применимости темы. Совсем недавно исследователи15 использовали VR для имитации урагана категории 3 и определили, что респонденты, осматривающие VR, гораздо чаще рассматривают возможность эвакуации, чем те, кто просматривает только традиционные текстовые и графические продукты. Несмотря на свою четкую полезность, никакие исследования или инициативы не показали всесторонне, как VR может быть эффективно применен к уникальной задаче обучения пользователей пляжей, чтобы лучше найти и реагировать на рип токи. Нынешняя работа заполняет этот пробел в исследованиях, сначала обучая людей плавать и махать в виртуальной океанской среде, а затем оценивая, как они реагируют на внезапное и неосторожный наступление рип-тока. Участники были обучены как плавание и размахивая за помощью, потому что каждое из этих действий рассматриваются как действительныеответы,когда поймали в риптока 16,17, с условиями, особенно для отдельных рип часто диктует, какие действия могут быть наиболее эффективными в содействиипобег 18. Мы предполагаем, что реалистичный и запоминающийся характер VR рип текущего моделирования позволит участникам успешно принять уклончивые действия в виртуальной игре, а затем сообщить, что опыт повысил их знания рип текущий риск и смягчение последствий.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все используемые методы были одобрены Советом по институциональным исследованиям Университета Хофстра (IRB). Разработанная VR-игра использовалась для опроса 64 человек.

ПРИМЕЧАНИЕ: Сценарии были написаны на языке C, и доступны для скачивания по https://github.com/Jasebern/HofstraVR.

1. Создание VR рип текущей видеоигры: Виртуальная среда и пользовательский вход / выход

  1. Открытая платформа разработки VR (например, Unity18). Эта процедура была завершена в Unity 2018.3.1f1.
    1. Запустите новый 3D-проект под названием "Rip Current". 3D-проект содержит одну или несколько сцен, состоящих из «игровых объектов», которые могут отображаться как твердыеобъекты 19. Скрипты могут быть добавлены к игровым объектам, позволяющим интерактивность и изменения в реальном времени в окружающей среде. Этот проект будет содержать четыре сцены и многочисленные игровые объекты.
    2. Откройте вкладку Unity Asset Store. Это содержит "префабы" - уже созданные коллекции 2D и 3D игровых объектов и аудио файлов - разработанные другими пользователями, которые могут быть добавлены в проект20.
    3. Импорт активов «Oculus Integration» из Unity Asset Store, который предоставляет основополагающие активы для разработки VR.
  2. Создайте первую новую сцену: Главное меню (рисунок 1).
    1. Использовать активы Создать Terrain Layer, а затем добавить соответствующую окраску для создания холмистой зеленой местности активов в качестве привлекательного фона для основной сцены меню.
    2. Используйте GameObject Пользовательский интерфейс Холст, чтобы добавить новый холст, озаглавленный Главное меню, с текстовым ящиком для названия VR Моделирования. Canvas - это игровой объект, который хранит текст и кнопки, позволяющие взаимодействие с пользователем и указанные события в моделировании на основе этоговвода 4.
    3. Прикрепите скрипты, написанные на языке C, к объекту игры. Добавьте скрипт, выбрав нужный целевой игровой объект в иерархии сцен. Затем, во вкладке Инспектор, выберите Компонент Добавления Новый скрипт, и введите желаемое название сценария.
    4. Следуйте вышеупомянутой процедуре, чтобы добавить сценарий, озаглавленный MainMenu к главному меню холста.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Пожалуйста, смотрите таблицу 1 для названия и функции всех используемых скриптов.
    5. Используйте GameObject Пользовательский интерфейс Кнопка, чтобы добавить четыре кнопки текста на холсте: Начало, Варианты, О, и выйти. Вызов соответствующей функции из скриптов MainMenu и MouseHover при выборе кнопки.
  3. Создайте вторую новую сцену: Тест буя (Рисунок 2).
    1. Загрузите актив Realistic Water из магазина Unity Asset Store и добавьте на сцену префаб «Море».
      1. Добавьте аудиофайн океанских волн к морскому сбору на петле. Добавить из вкладки Инспектор, выбрав компонент добавления (ru) Аудио Источник.
    2. Используйте инструмент слоя местности, как указано выше, чтобы создать игровой объект под названием Beach. В вариантах Terrain во вкладке Inspector используйте инструмент Paint Terrain and Terrain Settings для стиля и цвета песка.
    3. Загрузите пакет «Стандартные активы» из магазина Unity Asset Store и добавьте в сцену сборный игрока. Префаб игрока включает в себя камеру, которая встроена в Игрока, таким образом, следуя его движениям, чтобы создать ощущение, что участник игры управляет Игроком.
      1. Как указано выше, добавьте скрипты PlayerController, PlayerMotor, PlayerMotor2 и FloatObject к сбору игрока. Эти скрипты позволяют участнику игры управлять сборным игрока с помощью контроллеров Oculus VR.
      2. Добавить анимацию в камеру, выбрав активы Создать Контроллер аниматора. Используйте окно аниматора для записи анимации камеры подпрыгивая вверх и вниз и установить его цикл непрерывно. Это имитирует человека, сохраняя себя на плаву в океане.
      3. Как указано выше, добавить холст под названием TextCanvas. Ребенок TextCanvas к игроку, перетащив его в игрока в иерархии. Объект детской игры наследует свойства движения и вращения родительского игрового объекта. Добавьте текст "Swim through the buoys" в TextCanvas. Запись аудио файл чтения этого текста, добавить его в TextCanvas, как это выполняется выше, и установить его, чтобы играть в начале сцены.
      4. Установите местоположение игрока, переехав на вкладку инспектора и отрегулируя позицию в вариантах Transform. Установите местоположение игрока на X-23.44, Y-1 и 5,97 евро.
    4. Загрузите VR Hands и FP Arms Pack из магазина Unity Asset Store и, как указано выше, FP_Character' prefab для игрока. Это позволит оружия двигаться с игроком, а также Боб вверх и вниз с камерой игрока.
      1. Выберите желаемый сбор, выбрав его в иерархии и проверив поле рядом с его именем. В FP_Character сборных, содержащих как мужские, так и женские сборные, каждый из которых содержит две руки, левую и правую.
    5. Добавьте новый игровой объект, нажав правой кнопкой мыши в Иерархии и выбрав Create Empty. Назовите контрольно-пропускной пункт объекта игры.
    6. Загрузите актив Simple Buoy из Unity Asset Store и добавьте сборные Buoy на сцену в детстве контрольно-пропускного пункта. Дублируйте сборные Buoy, нажав на него справа и выбрав дубликат. Назовите один «буй L», а другой «буй R» и поместите их в 4 единицы, часть оси X, регулируя положение преобразования каждого из них, как указано выше. Установите место для буя L на X-2, Y-0 и No0, а также расположение для буя R на X-2, Y-0, No0.
      1. Во вкладке «Инспектор» для объекта игры на контрольно-пропускном пункте выберите компонент «Добавить» Физика Коробка коллайдер. Затем выберите коллайдер Edit и нарисуйте коллайдер между двумя буями.
      2. Как указано выше, добавьте скрипт Checkmark к объекту игры Checkpoint. Скрипт выходит из сцены, как только Игрок входит в нее (т.е. плавает через буи) и переходит к следующей сцене.
  4. Создайте третью новую сцену: Волновой тест (рисунок 3), выбрав файл Сохранить Как в то же время в сцене buoy испытаний и переименования его.
    1. Удалите объект игры Checkpoint, нажав на него в Иерархии и выбрав Удаление.
    2. Добавьте простую деревянную лодку к сцене, загрузив актив Old Wooden Row Boat v2 из магазина Unity Asset Store и добавьте на сцену сборные лодки. Отрегулируйте положение преобразования лодки, как указано выше, до ХЗ-12, Я-0,16 и 14,66 евро.
    3. Загрузите актив Low Poly Animated People из магазина Unity Asset Store и добавьте в сцену сборный Kid. Дублировать Kid сборных, как выше, и ребенка как на лодке сборных, переименование игры объект лодка с детьми,и размещение двух детей на вершине двух мест в лодке.
    4. Как указано выше, добавить аниматор на лодке с детьми Game Object, и записать анимацию лодки медленно кружили вокруг воды, подражая гребной лодке медленно движется.
    5. Перейдите к префабу Игрока и его детям в окне Иерархии и переименуйтесь в левую руку в «волновую руку».
      1. Как указано выше, добавьте аниматора в волновую руку и завемите анимацию руки и руки, движущихся вверх и вниз, имитирующих ручную волну.
      2. Как указано выше, во вкладке Инспектор для Player Game Object, добавить аудио Источник с аудио клип руки брызг в воде, в отличие от клипа из двух рук брызг в воду добавил ранее.
      3. Как и прежде, добавьте скрипт FemaleAnimate к волновой руке, чтобы позволить участнику игры управлять волной руки с помощью контроллеров Oculus.
    6. Отрегулируйте текст в TextCanvas, чтобы прочитать "Волна людям на лодке!", Записывают аудио файл, читая этот текст, и установить его, чтобы играть в начале сцены.
    7. На основе сценария PlayerMotor2, как только участник видит лодку и волны, Unity переходит на сцену Rip Current.
  5. Создайте четвертую новую сцену: Rip Current (Рисунок 4).
    1. Отрегулируйте текст в TextCanvas, чтобы прочитать "Вы в настоящее время вытащил с берега!" И, как указано выше, запись аудио файл чтения этого текста, добавить его в TextCanvas, и установить его играть в начале сцены.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Не прямо заявить, что участник испытывает рип ток, для того, чтобы наиболее точно имитировать неожиданно поймали в рип тока.
    2. Как указано выше, создайте новый игровой объект в иерархии под названием rip_collider и добавьте Box Collider. Чтобы использовать rip_collider, чтобы подражать рип-току в качестве узкого канала потока, простирающийся от пляжа к океану, используйте преобразование, чтобы установить положение до X, No251, Y-1, No251, и изменить шкалу на X-8.2 и No35.7, чтобы создать соответствующие измерения. Скрипт PlayerMotor2 также имитирует рип-ток, постоянно вытягивая игрока перпендикулярно (вдали) от берега (т.е. пляжной местности). Этот рип ток является постоянной силой 1,25 раза сильнее, чем нормальный игрок плавание движений.
      1. Выберите GameObject Эффекты Система частиц, чтобы добавить новую систему частиц, озаглавленный "Дождь Основные", и ребенок его rip_collider. Система частиц эмулирует жидкие сущности в 3D, такие как дождь и облака. Система частиц используется для имитации пенной воды, которая помогает разграничить рип тока в океанской воде. Для этого во вкладке Инспектор установите положение преобразования до X-0, Y-3 и 0,97 евро, а также масштаб X-0.1 и 0,1, чтобы встроить частицы в канал разрыва тока.
    3. Как указано выше, используйте вкладку Inspector, чтобы добавить скрипт RipExit rip_collider игровой объект. Скрипт записывает, избегает ли игрок Rip Current (т.е. выходит из rip_collider коллайдера).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Как описано в таблице 1, сценарий PlayerMotor2 контролирует большинство аспектов сцены Rip Current, выходя из сцены и возвращаясь к главной сцене меню, как только любое из следующих условий будет выполнено:
      -- Волны игрока
      -- Игрок выходит rip_collider
      -- Стамина достигает нуля
      Скрипт также записывает результаты взаимодействия игрока в сцене с файлом, используемым для более позднего анализа данных об общих взаимодействиях участника с рип-тоном.
  6. Чтобы построить окончательный проект, выберите Файл Создавайте настройки и убедитесь, что все четыре созданные сцены проверены и в надлежащем порядке. Затем выберите платформу PC, Mac и Linux Standalone и выберите Build. Это подскажет окно выделения для папки вывода сборки. Выберите подходящую папку (т.е. 'Desktop'), а затем создайте. Это создаст выполимый ярлык файла в нужной папке под названием 'Rip Current'.

2. Опрос лиц с VR рип текущей видеоигры

  1. Откройте программное обеспечение 'Oculus', используя ярлык рабочего стола, а затем найте аппаратное обеспечение через программу. Убедитесь, что гарнитура, два датчика и два контроллера показаны как зеленые(рисунок 5).
    1. Определите место проведения обследования и метод набора персонала. В этом исследовании использовалась удобная выборка. Исследователи посетили общественный пляж два раза в неделю в течение восьми недель в июле и августе и запросил потенциальных участников, когда они шли по пляжной набережной. Помимо того, что по крайней мере 16 лет, не было другого требования, кроме готовности к участию.
  2. Администрирование опроса часть первая (форма согласия и демографические вопросы) на отдельном iPad.
  3. Передайте VR контроллеры участнику и убедитесь, что они держат их должным образом в правильных руках, и знакомы / комфортно с управлением, а затем подходят гарнитуры на участника.
  4. Выберите и запустите ярлык Rip Current с рабочего стола.
  5. Разрешить участнику пройти через моделирование, предоставляя коучинг / консультации только тогда, когда это необходимо. Они должны завершить основной рип текущей сцены сами по себе.
  6. Как только они закончат, снимите гарнитуру и начните часть второй опроса, часть интервью.
  7. Подключите микрофон к планшету и начните запись. Задавайте вопросы о предварительных знаний и опыта с рип токи и эффективность рип текущего моделирования на демонстрацию надлежащих действий, чтобы принять, а также рейтинг его реализма и погружения природы.
  8. Как только собеседование будет завершено, прекратите запись, поблагодарите участника и предоставьте компенсацию по желанию. Сохраните файл интервью с соответствующим на сегодняшний день и номером игрока, записанным в сцене Rip Current.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vr рип текущего видео игры обследование было проведено в июле и августе 2019 года на Лонг-Айленде в городе Хемпстед-Бич в Пойнт-Лукаут, Нью-йорк (подробные результаты можно найти в дополнительной таблице 1-3). 64 человека играли в игру и ответили на опрос, с 60 избежать рип тока и 4 утопления (т.е. выносливость достигла нуля). Из 60 сбежавших 51 вышел, размахивая за помощью, а 9 сделали это, физически выплывая из рипа. Учитывая, что большинство участников махали за помощью в качестве средства спасения, количество времени, затяжаемого в моделировании, было искажено в сторону более высоких значений, со средним значением 11,1 с, медианой 9,5 с и стандартным отклонением 6,2 с(рисунок 6а). И наоборот, кончаемая выносливость была смещена в сторону более низких значений, со средним значением 36,8, медианой 41,3 и стандартным отклонением 15,3(рисунок 6b). Большинство участников смогли точно оценить ситуацию и определить надлежащий курс действий, чтобы избежать рип тока относительно быстро. Тем не менее, был небольшой всплеск в конце выносливости ближе к нулю (т.е. между 0 и 12). Этот вывод, возможно, были вызваны тяжелым дыханием (который начал играть, когда выносливость упала ниже 20), помогая людям понять, что они были в более неминуемой опасности, и в результате, они изменили свою стратегию и смогли бежать, прежде чем выносливость достигла нуля.

После завершения видеоигры участникам был задан ряд дихотомийных, likert и открытых вопросов, касающихся VR и ее эффективности. Существовали 51 респондентов Likert масштаба вопрос (шкала от 1 до 5 с 5 быть самым высоким) с просьбой, если они чувствовали себя лучше подготовлены к рип тока после взаимодействия с VR. Средний ответ составил 3,81, при этом минимум 1, максимум 5, и стандартное отклонение 1,01. Кроме того, 61 человек ответил на аналогичный Likert масштаба вопрос о том, как захватывающий опыт VR был, в среднем 3,96, минимум 2, максимум 5, и стандартное отклонение 0,79. Участников также спросили, были ли они пойманы в рип ток до игры, и если да, то как VR по сравнению с реальной жизнью. 17 человек ответили на последний вопрос, при этом 7 заявили, что моделирование имеет по крайней мере некоторое сходство с реальной жизнью. 7 респондентов обнаружили, что VR не так реалистично и страшно, как реальная жизнь, в то время как 4 утверждали, что это вообще не похоже.

Кроме того, участникам был представлен набор из шести кратких заявлений, призванных зафиксировать их мнение об опыте VR, и был задан вопрос о том, с чем они больше всего согласны(таблица 2). Из 58 респондентов на этот вопрос, 53 выбранных заявлений о том, что VR помогли им чувствовать себя лучше подготовлены к рип ток, и только 5 выбор из них говорят, что это не помогло. 30 из 58 выбрали заявление, в котором говорилось, что VR помогает им чувствовать себя лучше подготовленными, потому что это было реалистично, и 19 выбрали тот, который заявил, что это помогло, потому что это было страшно или заставило их чувствовать себя обеспокоены. Наконец, пользователям было предложено определить наиболее и наименее полезные аспекты VR, а также любые предложения по улучшению. 19 человек предоставили полезные аспекты моделирования, наиболее распространенными из которых являются его реализм (6), включение VR (3), инструкция (3), и способность махать (3). И наоборот, 6 респондентов сообщили о наименее полезных аспектах, при этом 3 из 6 назвали короткую продолжительность игры негативом. Соответственно, что касается улучшений, то было 19 ответов, при этом 13 из них предполагают расширение моделирования, например, больше сценариев, дополнительную подготовку или несколько вариантов.

Figure 1
Рисунок 1. Главная сцена меню. Открытие сцены VR опыт. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2. Сцена испытания буя. Первая тренировочная сцена в VR опыт. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3. Сцена волнового теста. Вторая тренировочная сцена в VR опыт. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4. Rip текущей сцены. Сцена оценки пользователя в опыте VR. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5. Экран установки оборудования VR. Демонстрирует правильную конфигурацию для подключения оборудования виртуальной реальности к компьютеру. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6. Результаты рип текущей виртуальной реальности видеоигры (A) Бар диаграммы, показывающие окончание выносливости всехучастников( B ) Бар диаграммы, показывающие время, затя взятое для всех участников. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Название сценария Функция сценария Используемые сцены
Mainmenu Кнопки меню управления Главное меню
МаусХовер Элементы управления, подчеркивающие кнопки меню Главное меню
PlayerController 1) Хранит пользовательский вход от джойстика контроллера Oculus Главное меню, Тест буя, Волновой тест, Рип Ток
2) Хранит пользовательский вклад от движения головы в гарнитуре Oculus
PlayerMotor 1) Физически перемещать игрока в окружающей среде (т.е. плавать) на основе ввода из сценария PlayerController Тест буя, волновой тест, Рип Ток
2) Вращает представление камеры на основе ввода из сценария PlayerController
PlayerMotor2 1) Наследует и расширяет функциональность PlayerMotor Тест буя, волновой тест, Рип Ток
2) Если игрок плавает, играет звук оружия брызг в воде
Только для Rip Текущая сцена:
3) применяется постоянное дрейфующее движение к игроку от пляжа, чтобы имитировать время вытащил от берега в рип тока
4) Создает и отслеживает переменную 'Stamina' на основе таймера и пользовательского ввода; Стамина начинается в 60 лет и уменьшается на 1 секунду, если игрок неподвижный и на 3 секунды, если игрок плавает
5) Создает переменную таймера, которая отслеживает время, прошедшее в Rip Текущая сцена
6) Присваивает каждому пользователю уникальный номер игрока в зависимости от даты и последовательного игрока того дня
7) Если игрок машет рукой, номер печатного игрока, текущая Стамина, время прошло, и состояние игрока ('Waved') в текстовом документе; переход в главное меню (также переход от сцены Wave Test к сцене Rip Current)
8) Если игрок избегает рип тока, номер печатного игрока, текущая Стамина, время прошло, и состояние игрока ('Escaped') в текстовом документе; переход в главное меню
9) Если выносливость игрока достигает нуля, номер печатного игрока, текущая Стамина, время прошло, и состояние игрока ('Drowned') в текстовом документе; переход в главное меню
Галочку Если игрок плавает между буями, входя в поле коллайдера, переход к следующей тренировочной сцене (Wave Test) Тест буя
FloatObject Вода не имеет коллайдера, то есть игрок должен упасть прямо через воду из-за тяжести. Этот скрипт имитирует плавающие держать игрока на уровне воды. Тест буя, волновой тест, Рип Ток
Самка Анимация Если игрок нажимает кнопку 'A' или 'X' на контроллере Oculus, инициирует анимацию размахивания рукой в левой руке игрока и воспроизводит аудиоклип руки, брызгающая водой Волновой тест, Рип Ток
Буянси2 Записи ли рука махнул в сцене, и если в Rip Текущая сцена, запись в PlayerMotor2 сценарий, что игрок махнул Волновой тест, Рип Ток
РипЭксит 1) Если игрок выходит рип текущего коллайдера поле, запись в PlayerMotor2 сценарий, что игрок избежал рип тока Рип Ток
2) Если выносливость ниже 20, начать играть тяжелое дыхание аудио, исходящие от игрока

Таблица 1. Сценарии, разработанные для проекта. Сценарии были написаны на языке СЗ.

Положительные заявления
i) Опыт VR помог мне чувствовать себя лучше подготовленным, потому что это было реалистично.
ii) Опыт VR помог мне чувствовать себя лучше подготовлены, потому что это было страшно / или заставило меня чувствовать себя обеспокоенным.
iii) Опыт VR помог мне чувствовать себя лучше подготовленным, потому что он научил меня, что делать.
Отрицательные заявления
i) Опыт VR не помог мне чувствовать себя лучше подготовленным, потому что это не было реалистично.
ii) Опыт VR не помог мне чувствовать себя лучше подготовлены, потому что это было страшно и / или заставило меня чувствовать себя обеспокоенным.
iii) Опыт VR не помог мне чувствовать себя лучше подготовлены, потому что он не научил меня, что делать.

Таблица 2. Краткие заявления относительно рип текущего опыта виртуальной реальности. Участникам было предложено выбрать, с какой из них они больше всего согласны.

Дополнительная таблица 1. Индивидуальные результаты моделирования VR. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Дополнительная таблица 2. Агрегированные демографические результаты опроса. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Дополнительная таблица 3. Выбранные результаты собеседования после VR. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Предварительный анализ результатов последующего опроса показывает, VR рип текущей видеоигры, как правило, эффективны в точном изображении риска и демонстрации надлежащих действий, чтобы принять в привлечении и запоминающимся образом. Респонденты Likert масштаба вопросы указали VR моделирования привело к их чувство более подготовлены, чем не для рип тока, а также, что это было довольно захватывающим. Более того, результаты выбора одного из шести кратких заявлений ясно показали, что видеоигра была полезной, учитывая, что более 90% выборов были положительными. Аналогичным образом, в вопросах свободного ответа, многие участники хвалили VR за такие характеристики, как его реализм и интерактивность. Общие результаты игрока видеоигры также подчеркнул эффективность опыта в передаче надлежащих действий, чтобы принять в рип тока. 60 из 64 участников успешно избежали разрыва, большинство из них, размахивая за помощью, и большинство из них также приняли уклончивые меры быстро.

Некоторые отзывы также указывают на то, что можно улучшить это и будущие разработанные VR-симуляции. Действительно, может потребоваться больше инструкций, особенно для людей с меньшим опытом игры в видеоигры и использования VR. Дополнительные дополнительные учебные сцены являются одной из возможностей для смеяния этих проблем. Кроме того, реализм всегда может быть улучшен, чтобы сделать опыт VR более relatable и значимым для участников. Для этого могут быть включены такие усовершенствования, как физическое перемещение рук, чтобы плавать (вместо того, чтобы использовать контроллер джойстика) и дальнейшее различие разрыва тока от окружающей океанской воды.

Результаты опроса также дают уникальное представление об индивидуальных поведенческих реакциях на текущий сценарий рипа. Например, 51 из 64 участников смогли избежать рип-тока, размахивая за помощью. Однако в ходе последующего обследования лишь 20 из этих участников заявили, что размахивание или призыв о помощи является предпочтительной мерой, которую следует принять в течение рипа. Вполне возможно, некоторые несоответствия в знаниях по сравнению с действием может быть объяснено обследования порядка, как инструкции для размахивая всегда произошло как раз перед рип текущего моделирования, которые, возможно, предрасположены некоторые люди волны за помощью в побеге рип. Таким образом, рандомизация порядка учебных сцен может позволить еще более реалистичные результаты в будущем. Также возможно, однако, что интенсивность (т.е. чувство быстро вытащил с берега) и быстрое начало моделируемого течения рип заставили людей либо забыть, или удержаться от попыток, более сложные, более рискованные уклончивые действия: плавание параллельно берегу. Это подтверждается также тем фактом, что 20 респондентов упомянули плавание параллельно (или "боком") к берегу было надлежащее действие принять, но только 9 участников избежали рип тока таким образом.

Кроме того, разрыв между рип текущих знаний и действий, а также в результате личного риска, было продемонстрировано лиц, полагая, что они знали правильный ответ, но затем выполнение неправильного. Четыре участника утонули (т.е. выносливость достигла нуля) в симуляции, несмотря на то, что все четверо из них впоследствии заявили, что они знали, что хотят сделать в рип тока. Трое из четырех, однако, сообщили о неправильном уклончивом действии, причем четвертый также показывает ограниченное понимание того, что делать, говоря, что они должны плавать "вдали от него", но не указывая направление для плавания. Аналогичным образом, 45 из 64 респондентов подтвердили, что они будут знать, если они были пойманы в рип тока. Из этих 45, однако, 10 ясно продемонстрировали в своих ответах, что они на самом деле не знаю, что рип ток, путая его с таким явлением, как "откат", который тянет людей под водой и может включать большие волны. Таким образом, комбинированные результаты моделирования VR и обследования указывают на два основных препятствия в рип текущей связи риска: 1) Некоторые люди не знают, что рип ток, или имеют неправильное знание рип тока, и, следовательно, не может принять надлежащие меры смягчения, и 2) Когда поймали вдруг в рип ток, даже люди, которые знают, что делать в одном может забыть или игнорировать эти действия , потенциально подвергая себя риску.

Будущие исследования могут расширить эту работу, с тем чтобы лучше понять, как социодемографические факторы влияют на личное смягчение рип текущий риск. Например, 57 из 64 участников настоящего обследования сообщили о том, что они живут в течение 30 минут после посещения пляжа, а 54 заявили, что посещали его по крайней мере "иногда". Тем не менее, многие рип текущих погибших включать лиц, проживающих далеко от пляжа, которые могут посетить только один раз в год или меньше для отдыха. Будущие опросы могут быть проведены в более нейтральных местах или в Интернете, чтобы получить более широкую выборку и понять поведенческие различия в рип текущей реакции между теми, кто посещает пляж все реже и реже.

Несомненно, VR имеет уникальную способность позволить пользователям концептуализировать риск и научиться правильным действиям по смягчению последствий запоминающимся образом. Улучшение понимания его нынешних недостатков, особенно в том, что касается определенных демографических характеристик, позволит исследователям и руководителям по чрезвычайным ситуациям воспользоваться технологиями погружения в нюансах и разработать следующее поколение эффективных предупреждающих продуктов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторов нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта публикация является продуктом в результате NYSG проекта R / CHD-14 финансируется в соответствии с наградой NA18OAR4170096 от Национального морского гранта колледжа программы Национального департамента торговли США Национального управления океанических и атмосферных исследований, в Научно-исследовательский фонд для Государственного университета Нью-йорка грант. Заявления, выводы, выводы, мнения и рекомендации являются заявлениями автора (ы) и не обязательно отражают точку зрения какой-либо из этих организаций.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rip Current Science. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/safety/ripcurrent-science (2020).
  2. 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).
  3. Weather Related Fatality and Injury Statistics. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/hazstat (2020).
  4. Gensini, V. A., Ashley, W. S. An examination of rip current fatalities in the United States. Natural Hazards. 54 (1), 159-175 (2010).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Castelle, B., et al. Surf zone hazards and injuries on beaches in SW France. Natural Hazards. 93 (3), 1317-1335 (2018).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Fallon, K., Lai, Q., Leatherman, S. Rip current literacy of beachgoers at Miami Beach, Florida. Natural Hazards. 90 (2), 601-621 (2018).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Dede, C. Immersive interfaces for engagement and learning. Science. 323 (5910), 66-69 (2009).
  14. Klippel, A., et al. The value of being there: toward a science of immersive virtual field trips. Virtual Reality. , 1-18 (2019).
  15. Bernhardt, J., et al. Communicating Hurricane Risk with Virtual Reality: A Pilot Project. Bulletin of the American Meteorological Society. 100 (10), 1897-1902 (2019).
  16. "Break the Grip of the Rip" brochure. National Weather Service. , Available from: https://www.weather.gov/media/safety/rip/rip_brochure_51419b.pdf (2019).
  17. Rip Current Survival Guide transcript. National Oceanic and Atmospheric Administration. , Available from: https://oceantoday.noaa.gov/ripcurrentfeature/ (2016).
  18. McCarroll, R. J., et al. Evaluation of swimmer-based rip current escape strategies. Natural Hazards. 71 (3), 1821-1846 (2014).
  19. Unity User Manual. , Available from: https://docs.unity3d.com/Manual/2Dor3D.html (2019).
  20. Unity Asset Store. , Available from: https://assetstore.unity.com/ (2020).

Tags

Экологические науки выпуск 161 Виртуальная реальность Rip Текущий Погружение СМИ Риск связи погодные опасности пляж безопасности видеоигры взаимодействие с пользователями
Разработка виртуальной реальности видео игры для имитации Rip токи
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bernhardt, J., Dusek, G., Hesse, A., More

Bernhardt, J., Dusek, G., Hesse, A., Santos, W., Jennings, T., Smiros, A., Montes, A. Developing a Virtual Reality Video Game to Simulate Rip Currents. J. Vis. Exp. (161), e61296, doi:10.3791/61296 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter