Waiting
Login processing...

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

Environment

Rip Akımları Simüle Etmek için Sanal Gerçeklik Video Oyunu Geliştirme

Published: July 16, 2020 doi: 10.3791/61296

Summary

Rip akıntıları Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en ölümcül meteorolojik tehlikeler arasında yer alıyor. Unutulmaz ve ilgi çekici bir şekilde bir rip akım yakalandığında almak için uygun eylemleri göstermek için, bir sanal gerçeklik video oyunu geliştirilmiştir.

Abstract

Amerika Birleşik Devletleri'nde Beachgoers birçok farklı tehlikelerle karşı karşıya, ama rip akıntıları her yıl okyanus yüzücüler için ölümcül. Rip akımları tarafından sunulan risk rağmen, bu halkın tehlike ve bir yakalandığında almak için uygun hafifletici eylemleri sınırlı bir anlayışa sahip olduğu açıktır. Bir sanal gerçeklik (VR) video oyunu simüle rip akım katılımcıların yerleştirerek bu sorunu iyileştirmek için geliştirilmiştir. VR oyunu, Temmuz ve Ağustos 2019'da New York'un Long Island sahil şeridinde plajseverleri incelemek için kullanıldı. Katılımcıların akıntıyla karşılaştıklarında yaptıkları eylemler, kaçıp kaçmadıkları yla birlikte kaydedildi. Her oyuncu ile bir röportaj da rip akım simülasyon gerçekçilik ve bir tarafından etkilendiğinde almak için uygun eylemleri gösteren etkinliğini belirlemek için oyuna katıldı ktan sonra yapılmıştır. Bu sonuçların analizi VR'ın mevcut mevcut riski ve onu benzersiz ve ilgi çekici bir şekilde en aza indirme nin yollarını iletişim kurma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, VR simülasyonunun kullanım kolaylığını artırmak ve demografi kalım gibi faktörlerin algılanan akım riskini ve davranışsal tepkiyi nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Introduction

Rip akımları "plajdan uzağa uzanan güçlü, dar su akıntıları1." Rip akımları genellikle dalgakıran herhangi bir plajda oluşabilir ve kıyıdan hızla uzakta yüzücüler taşıyabilir. Tehlikeli rip akımları sadece 2 ila 3 metre2dalga yükseklikleri ile görünüşte 'güvenli' plaj günlerinde oluşabilir, ve böylece kıyıdan önemli bir mesafe taşınır gibi yüzücüler sürpriz olabilir. Bu da yüzücüleri panik, bitkinlik ve hatta boğulma riskine sokuyor. Sonuç olarak, rip akımları Amerika Birleşik Devletleri'nde hava ölümlerinin önde gelen nedenlerinden biridir. Örneğin, 2018 yılında, 71 ölüm rip akımları atfedilen ve 10 yıllık dönemde 2009-2018 için, 58 bireylerin her yıl ortalama3öldü . Rip akımları plaj müdavimleri için önde gelen tehlike vardır; 2018 yılında, rip mevcut ölümler ABD'de tüm 'sörf bölgesi' ölümlerin% 65 temsil etti. Bir çalışmada, erkeklerin dişilerden altı kat daha fazla dişilerden daha yırtık akımlardan boğulma olasılığının kadınlardan daha fazla4olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, ek araştırma seyrek plaj kullanıcıları daha yoksul plaj güvenliği seçimleri yapmak için daha muhtemel olduğunu bulundu5 ve olmayan yerliler sörf bölgesi 6 yaralanma sürdürmek için yerel halktan çok daha olasıdır6,7.

Yine de, Amerika Birleşik Devletleri'nde en ölümcül hava tehlikeleri arasında yerlerine rağmen, rip akımları kötü halk tarafından anlaşılmaktadır. Teksas'ta 392 halk plajı kullanıcılarının bir anket sadece% 13 doğruonlarasunulan fotoğraflardan bir rip akımı tespit olabilir 8 , benzer sonuçlar Pensacola Beach yapılan çalışmalarda bulundu iken, Florida9 (%15) ve Miami Beach, Florida10 (%27). Daha geniş anlamda, Houser et al (2017)5, 50 ABD eyaletinin 49'unda 1622 katılımcıyla Internet tabanlı bir anket gerçekleştirdi ve katılımcıların %54'ünün bir akıntıya yakalandığında yapılacak bir eylemi doğru bir şekilde rapor ettiğini ortaya çıkardı. Ancak, anket örneğinin kendi seçtiği doğası, örneğin yalnızca %10'unun, akıntıya karşı en savunmasız olan ve ankette bir tanesinde ne yapılmayacağı hakkında daha az bilgiye sahip olduğu gösterilen seyrek plaj kullanıcıları olduğunu belirtir.

Rip akımlarının, halk tarafından kötü anlaşıldığı göz önüne alındığında, küçük ölçeklerde en az veya hiç uyarı olmadan aniden ortaya çıkabildiği ve ölümle sonuçlanabilir. Bu nedenle, bu kamu güvenliği sorunu ele almak için yeni yaklaşımlar gereklidir. Sanal gerçeklik (VR) gibi sürükleyici teknoloji, mevcut okuryazarlığı artırmak ve etki üzerine olumlu davranışları teşvik etmek için yenilikçi bir yaklaşım sunar. Daha önce yapılan araştırmalar, VR ve benzeri sürükleyici medya türlerinin bilgi iletişiminde son derece etkili olduğunu göstermiştir. VR genellikle işitsel ve görsel geribildirim içeren simüle bir ortamda gerçekleşen interaktif bir deneyim olarak tanımlanır, genellikle bir kulaklık yardımı ile. Yakın tarihli bir çalışmada11 VR olgun bir teknoloji olduğunu iddia, iyi bilimsel soruşturma sürecinde yardımcı olmak için uygundur. Ayrıca, diğer son araştırma12 bireylerin vr ek ile bir New York Times hikaye okuduklarında, onlar daha güvenilir olarak kaynak algılamak için daha olası olduğunu gösterdi, sunulan bilgileri hatırlamak, başkalarıyla paylaşmak, ve duygusal bir bağlantı hissediyorum, geleneksel medyada makale okumak olanlara göre, sadece metin ve grafik ile. Ek çalışmalar13,14 sürükleyici medya bir konunun katılımı ve gerçek dünya uygulanabilirliğini artırarak eğitim teşvik sonucuna vardı. En son, araştırmacılar15 bir Kategori 3 kasırga karaya simüle vr kaldıraçlı ve VR görüntüleme anket katılımcıların önemli ölçüde daha fazla bu sadece geleneksel metin ve grafik ürünleri görüntüleme daha tahliye dikkate olasılığı olduğunu belirledi. Net faydasına rağmen, hiçbir çalışma veya girişim VR'ın plaj kullanıcılarının yırtılan akımları daha iyi bulmaları ve bunlara tepki vermeleri için benzersiz bir meydan okumaya nasıl etkili bir şekilde uygulanabileceğini kapsamlı bir şekilde göstermiştir. Bu çalışma, bireylere sanal okyanus ortamında yüzmeyi ve dalgayı öğretmeyi ve daha sonra bir akıntının ani ve uyarılmamış başlangıcına nasıl tepki verdiklerini değerlendirerek bu araştırma boşluğunu dolduruyor. Katılımcılar hem yüzme ve yardım için el sallayarak eğitildi çünkü bu eylemlerin her biri geçerli tepkiler olarak kabul edilir bir rip akım yakalandığında16,17, bireysel bir rip özel koşullar genellikle hangi eylem kaçış kolaylaştırılmasında en etkili olabilir dikte18. Vr rip akım simülasyonunun gerçekçi ve unutulmaz doğasının katılımcıların sanal oyunda başarılı bir şekilde kaçamak eylemde bulunmalarına olanak sağlayacağını ve daha sonra bu deneyimin mevcut yırtma riski ve azaltma bilgilerini geliştirdiğini bildiriyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Kullanılan tüm yöntemler Hofstra Üniversitesi Kurumsal Araştırma Kurulu (IRB) tarafından onaylanmıştır. Geliştirilen VR video oyunu 64 kişiyi incelemek için kullanıldı.

NOT: Komut dosyaları C# dilinde yazılmıştır ve aşağıdaki adresinden indirilebilir: https://github.com/Jasebern/HofstraVR.

1. VR rip mevcut video oyunu oluşturma: Sanal ortam ve kullanıcı girişi / çıktı

  1. Açık VR geliştirme platformu (örneğin, Unity18). Bu işlem Birlik 2018.3.1f1'de tamamlandı.
    1. 'Rip Current' başlıklı yeni bir 3B proje başlatın. Bir 3B proje katı nesneler19olarak görünebilir 'oyun nesneleri' oluşan bir veya birden çok sahne içerir. Ortama etkileşim ve gerçek zamanlı değişiklikler sağlayan oyun nesnelerine komut dosyaları eklenebilir. Bu proje dört sahne ve çok sayıda oyun nesneleri içerecektir.
    2. Unity Asset Store sekmesini açın. Bu 2D ve 3D oyun nesneleri ve ses dosyaları zaten oluşturulan koleksiyonları - proje20eklenebilir diğer kullanıcılar tarafından geliştirilen 'prefabrik'içerir.
    3. VR geliştirme için temel varlıklar sağlayan Unity Asset Store'dan 'Oculus Entegrasyonu' varlığını alın.
  2. İlk yeni sahneyi oluşturun: Ana Menü (Şekil 1).
    1. Varlıkları Kullan | Oluştur | Arazi Katmanı ve daha sonra ana menü sahnesi için çekici bir arka plan olarak tepelik yeşil arazi varlık oluşturmak için uygun boyama ekleyin.
    2. GameObject'i kullanma | UI | Tuval başlığı VR Simülasyoniçin bir metin kutusu ile, Ana Menübaşlıklı yeni bir tuval eklemek için . Tuval, kullanıcı etkileşimine izin veren metin ve düğmeleri depolayan bir oyun nesnesidir ve simülasyonda belirtilen olaylarbu girişedayalı 4.
    3. C# dilinde yazılmış komut dosyalarını bir oyun nesnesine takın. Sahne hiyerarşisinde istenen hedef oyun nesnesini seçerek komut dosyasını ekleyin. Ardından, Denetçi sekmesinde Bileşen Ekle 'yi | Yeni komut dosyasıve istenen komut dosyası başlığı girin.
    4. MainMenu tuvaline MainMenu başlıklı komut dosyasını eklemek için yukarıdaki yordamı izleyin.
      NOT: Kullanılan tüm komut dosyalarının başlığı ve işlevi için lütfen Tablo 1'e bakın.
    5. GameObject'i kullanma | UI | Tuvale dört metin düğmesi eklemek için düğme: Başlat, Seçenekler, Hakkında, ve Çıkın. Bir düğme seçildiğinde MainMenu ve MouseHover komut dosyalarından uygun işlevi arayın.
  3. İkinci yeni sahneyi oluşturun: Şamandıra Testi (Şekil 2).
    1. Unity Asset Store'dan Gerçekçi Su varlığını indirin ve sahneye Sea prefabrik ekleyin.
      1. Döngü üzerinde Deniz prefabrik okyanus dalgaları bir ses dosyası ekleyin. Bileşen Ekle'yi seçerek Denetçi sekmesinden ekle | Ses Kaynağı.
    2. Beachadlı bir Oyun Nesnesi oluşturmak için yukarıdaki gibi arazi katmanı aracını kullanın. Denetçi sekmesindeki Arazi seçeneklerinde, Arazi ve Arazi Ayarları aracını kullanarak kum olarak stil ve renklendirin.
    3. Standart Varlıklar paketini Unity Asset Store'dan indirin ve Oyuncu prefabrikini sahneye ekleyin. Oyuncu prefabrik oyuncu içinde gömülü bir Kamera içerir, böylece oyun katılımcıoyuncu kontrol hissi yaratmak için hareketlerini takip.
      1. Yukarıda çgerçekleştirilen olarak, PlayerController, PlayerMotor, PlayerMotor2 ve FloatObject komut dosyalarını Player prefabrik'e ekleyin. Bu komut dosyaları, oyun katılımcısının Oculus VR Denetleyicileri kullanarak Player prefabrikini kontrol etmesini sağlar.
      2. Varlıklar seçerek Kameraya animasyon ekleme | Oluştur | Animatör Denetleyicisi. Kameranın yukarı ve aşağı sallanan bir animasyonu kaydetmek ve sürekli döngüye ayarlamak için Animatör Penceresini kullanın. Bu, okyanusta su üstünde tutan bir insanı simüle eder.
      3. Yukarıda da belirtildiği gibi, TextCanvasbaşlıklı bir Tuval ekleyin. Çocuk TextCanvas oyuncuya hiyerarşiiçinde Player içine sürükleyerek. Alt oyun nesnesi, ana oyun nesnesinin hareket ve döndürme özelliklerini devralır. TextCanvas'a"Şamandıralardan Yüz" metnini ekleyin. Bu metni okuyan bir ses dosyası kaydedin, yukarıda yapılan adıyla TextCanvas'a ekleyin ve sahnenin başında çalacak şekilde ayarlayın.
      4. Denetçi sekmesine gidip Dönüşüm seçeneklerindeki Konumu ayarlayarak oyuncu konumunu ayarlayın. Oyuncu konumunu X=-23.44, Y=1 ve Z=5.97 olarak ayarlayın.
    4. Vr Hands ve FP Arms Pack'i Unity Asset Store'dan indirin ve yukarıdaki çocuk olarak Oyuncuya'FP_Character' prefabrik. Bu, kolların Oyuncu ile hareket etmesini ve ayrıca Oyuncu Kamerası ile yukarı ve aşağı dolaşmasını sağlayacaktır.
      1. Hiyerarşide seçerek ve adının yanındaki kutuyu işaretleyerek istediğiniz prefabrik'i seçin. prefabrik FP_Character hem erkek hem de kadın prefabrik içerir, her biri iki kol içeren, sol ve sağ.
    5. Hiyerarşi'de sağ tıklayarak ve Boş Oluştur'useçerek yeni bir Oyun Nesnesi ekleyin. Oyun Nesnesi Kontrol Noktası'nıadlandırın.
    6. Unity Asset Store'dan Basit Buoy varlığını indirin ve Buoy prefabrikini Checkpoint'in bir çocuğu olarak sahneye ekleyin. Buoy prefabrik in sağ üzerine tıklayarak ve Yinelenen seçerek çoğaltmak. Bir 'şamandıra L' ve diğer 'şamandıra R' adını ve her biri yukarıdaki gibi dönüşüm konumunu ayarlayarak X ekseninde 4 birim parçası yerleştirin. L şamandırasının yerini X=-2, Y=0 ve Z=0'da, şamandıra r'nin konumunu X=2, Y=0, Z=0 olarak ayarlayın.
      1. Checkpoint Oyun Nesnesi için Denetçi sekmesinde Bileşen Ekle ' yi | Fizik | Kutu Çarpıştırıcısı. Ardından Çarpıştırıcıyı Edit'i seçin ve iki şamandıra arasında çarpıştırıcıyı çizin.
      2. Yukarıdaki gibi, Denetim Noktası Oyun Nesnesi'ne Onay İşareti komut dosyasını ekleyin. Oyuncu sahneye girdikten sonra komut dosyası sahneden çıkar (örneğin, şamandıralarda yüzer) ve bir sonraki sahneye geçer.
  4. Üçüncü yeni sahne oluşturun: Dosya yı seçerek Dalga Testi (Şekil 3) | Buoy Test sahnesindeyken Ve yeniden adlandırma sırasında Olarak kaydedin.
    1. Hiyerarşi'de üzerine sağ tıklayarak ve Sil'iseçerek Checkpoint Oyun Nesnesini silin.
    2. Unity Asset Store'dan Old Wooden Row Boat v2 ürün lerini indirerek sahneye basit bir ahşap tekne ekleyin ve Boat prefabrik'i sahneye ekleyin. Teknenin dönüş pozisyonunu yukarıdaki gibi X=-12, Y=-0,16 ve Z=14,66 olarak ayarlayın.
    3. Düşük Poli Animasyonlu Kişiler varlığını Unity Asset Store'dan indirin ve Kid prefabrikini sahneye ekleyin. Yukarıdaki gibi Çocuk prefabrik çoğaltmak ve tekne prefabrik hem de çocuk, çocuklar ile TekneIçin Oyun Nesnesi yeniden adlandırma , ve teknede iki koltuk üstüne iki çocuk bulma.
    4. Yukarıdaki gibi, çocuklar Game Object ile Tekne bir Animatör ekleyin ve yavaş yavaş su etrafında daire tekne bir animasyon kaydetmek, yavaş yavaş hareket eden bir sandal taklit.
    5. Hiyerarşi penceresinde Oyuncu prefabrik ve çocuklarına gidin ve sol elinizi 'el sallamak' olarak yeniden adlandırın.
      1. Yukarıdaki gibi, dalga eline bir Animatör ekleyin ve bir el dalgası simüle kol ve el yukarı ve aşağı hareket eden bir animasyon kaydedin.
      2. Yukarıdaki gibi, Oyuncu Oyun Nesnesiiçin Müfettiş sekmesinde , daha önce eklenen suya sıçrayan iki kol klibi farklı, suya sıçrayan bir el in ses klibi ile bir Ses Kaynağı ekleyin.
      3. Yukarıdaki gibi, oyun katılımcısının Oculus Denetleyicileri'ni kullanarak el dalgasını kontrol etmesini sağlamak için FemaleAnimate komut dosyasını dalga eline ekleyin.
    6. TextCanvas'taki metni 'Teknedeki kişilere salla!' yazılı bir ses dosyası bu metni okuyarak kaydedin ve sahnenin başında çalacak şekilde ayarlayın.
    7. PlayerMotor2 komut dosyasına göre, katılımcı tekneyi ve dalgaları görür görmez, Unity Rip Current sahnesine geçer.
  5. Dördüncü yeni sahne oluşturun: Rip Current (Şekil 4).
    1. TextCanvas'teki metni 'Kıyıdan çekiliyorsunuz!' diye okumak için ayarlayın ve yukarıdaki gibi, bu metni okuyan bir ses dosyası kaydedin, TextCanvas'aekleyin ve sahnenin başında çalacak şekilde ayarlayın.
      NOT: Katılımcının, beklenmeyen bir şekilde bir rip akımına yakalanmayı en doğru şekilde simüle etmek için bir rip akımı yaşadığını açıkça belirtmeyin.
    2. Yukarıdaki gibi, rip_collider adlı hiyerarşide yeni bir Oyun Nesnesi oluşturun ve bir Kutu Çarpıştırıcısıekleyin. Rip_collider bir akıntıyı sahilden okyanusa uzanan dar bir akış kanalı olarak taklit etmek için, konumu X, =251, Y=1, Z=251'e ayarlamak için dönüşümü kullanın ve ölçeği uygun boyutlar oluşturmak için X=8.2 ve Z=35.7 olarak değiştirin. PlayerMotor2 komut dosyası da sürekli olarak oyuncuyu kıyıdan (yani plaj arazisine) dik (uzağa) çekerek bir rip akımı simüle eder. Bu akıntı normal oyuncu yüzme hareketlerinden 1.25 kat daha güçlü sabit bir kuvvettir.
      1. GameObject seçin | Etkileri | Parçacık Sistemi yeni bir parçacık sistemi eklemek için, 'Yağmur Temel' başlıklı ve rip_collideriçin çocuk . Bir parçacık sistemi yağmur ve bulutlar gibi 3D sıvı varlıklar öyküner. Parçacık sistemi köpüklü su simüle etmek için kullanılır, hangi okyanus suyunda bir rip akım demarcate yardımcı olur. Bunu yapmak için, Inspector sekmesinde dönüştürme konumunu X=0, Y=3 ve Z=0,97 olarak ayarlayın ve parçacıkları rip akım kanalına yerleştirmek için X=0.1 ve Z=0.1 ölçeğini ölçeklendirin.
    3. Yukarıdaki gibi, rip_collider Oyun Nesnesi'ne RipExit komut dosyasını eklemek için Denetçi sekmesini kullanın. Komut dosyası, Oyuncunun Rip Akımı'ndan kaçıp kaçmadığını (yani rip_collider çarpıştırıcıdan çıkar) kaydeder.
      NOT: Tablo 1'deaçıklandığı gibi, PlayerMotor2 komut dosyası, olay yerinden çıkarak ve aşağıdaki koşullardan herhangi biri yerine getirildiğinde Ana Menü sahnesine geri dönerek Rip Current sahnesinin birçok yönünü kontrol eder:
      -- Oyuncu dalgaları
      -- Oyuncu rip_collider çıkar
      -- Dayanıklılık sıfıra ulaşır
      Komut dosyası ayrıca, olay yerindeki oyuncu etkileşiminin sonuçlarını, yırtma akımıyla genel katılımcı etkileşimleri üzerinde daha sonraki veri çözümlemesi için kullanılan bir dosyaya yazar.
  6. Son projeyi oluşturmak için Dosya | Ayarlar oluşturun ve oluşturulan dört sahnenin de kontrol edildiğinden ve uygun sırada olduğundan emin olun. Ardından, platform PC, Mac & Linux Standalone seçin ve Buildseçin. Bu, yapı çıktısı klasörü için bir seçim penceresi ister. Uygun bir klasör seçin (örneğin, 'Masaüstü') ve ardından oluşturun. Bu, istenilen klasörde 'Akımı Kopyala' başlıklı yürütülebilir bir dosya kısayolu oluşturur.

2. VR rip mevcut video oyunu ile Anket bireyler

  1. Masaüstü kısayolu kullanarak 'Oculus' yazılımını açın ve donanımı program aracılığıyla ayarlayın. Kulaklığı, iki sensörün ve iki kumandanın yeşil olarak gösterdiğinden emin olun(Şekil 5).
    1. Anket konumunu ve işe alım yöntemini belirleyin. Bu çalışmada kolaylık örneklemesi kullanılmıştır. Araştırmacılar Temmuz ve Ağustos aylarında sekiz hafta boyunca haftada iki kez bir halk plajı ziyaret ve onlar plaj gezinti boyunca yürürken potansiyel katılımcılar talep etti. En az 16 yaşında olmasının yanı sıra, katılma isteğinden başka bir gereklilik de yoktu.
  2. Anketi ayrı bir iPad'de birinci bölüme (onay formu ve demografik sorular) uygulayın.
  3. VR kumandalarını katılımcıya teslim edin ve doğru ellerde tuttuklarından ve kontrollerden tanıdık/rahat olduğundan ve kulaklığı katılımcıya sığdırdığından emin olun.
  4. Masaüstünden Güncel Ik.
  5. Katılımcının simülasyonboyunca ilerlemesine izin verin, sadece gerektiğinde koçluk/tavsiye sağlar. Ana akım sahnesini kendi başlarına tamamlamalılar.
  6. Bitirdikten sonra, kulaklığı çıkarın ve anketin ikinci bölümüolan görüşme bölümüne başlayın.
  7. Mikrofonu tablete takın ve kaydetmeye başlayın. Rip akımları ile ön bilgi ve deneyim ve almak için uygun eylemleri gösteren rip akım simülasyon etkinliği ile ilgili sorular sorun, hem de gerçekçilik ve sürükleyici doğası derecelendirme.
  8. Görüşme tamamlandıktan sonra, kayıt durdurmak, katılımcı teşekkür ve istenildiği gibi tazminat sağlamak. Rip Current sahnesinde kaydedilen tarih ve oyuncu numarasına karşılık gelen adıyla görüşme dosyasını kaydedin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

VR rip güncel video oyunu anketi Temmuz ve Ağustos 2019'da Long Island'da Point Lookout, New York'taki Hempstead Plajı'nda yapılmıştır (ayrıntılı sonuçlar Ek Tablo 1-3'tebulunabilir). 64 kişi oyunu oynadı ve ankete yanıt verdi, 60'ı akıntıdan kaçıyor ve 4 boğulma (yani dayanıklılık sıfıra ulaştı). Kaçan 60 kişiden 51'i yardım için el sallayarak çıktı ve 9'u da fiziksel olarak yırtılan bir şekilde dışarı çıktı. Çoğu katılımcının bir kaçış aracı olarak yardım için el salladığını göz önüne alırsak, simülasyonda alınan süre ortalama 11,1 s, ortanca 9,5 s ve standart sapma 6,2 s(Şekil 6a)ile daha yüksek değerlere doğru eğriltildi. Tersine, bitiş dayanıklılığı 36.8 ortalaması, ortanca 41.3 ve standart sapma 15.3 ile daha düşük değerlere doğru eğriltildi (Şekil 6b). Çoğu katılımcı durumu doğru bir şekilde değerlendirebildi ve akıntıdan nispeten hızlı bir şekilde kaçmak için uygun bir eylem rotası belirleyebildi. Ancak, dayanıklılık sıfıra yakın (yani, 0 ve 12 arasında) biten hafif bir artış oldu. Bu bulgu, bireylerin daha yakın bir tehlike altında olduklarını anlamalarına yardımcı olan ağır nefes alma (dayanıklılık 20'nin altına düştüğünde çalmaya başlayan) neden olmuş olabilir ve sonuç olarak, stratejilerini değiştirdiler ve dayanıklılık sıfıra ulaşmadan önce kaçmayı başardılar.

Video oyununu tamamladıktan sonra katılımcılara VR ve etkinliği yle ilgili bir dizi iki yönlü, Likert ve açık uçlu sorular soruldu. Likert ölçeğindeki soruya (5'i en yüksek olan 1'den 5'e kadar) 51 katılımcı vr ile etkileşime geçtikten sonra bir akıntıya karşı daha hazırlıklı olup olmadıklarını sordular. Ortalama yanıt 3.81, en az 1, en fazla 5 ve standart sapma 1.01 idi. Dahası, 61 kişi, VR deneyiminin ne kadar sürükleyici olduğu, ortalama 3,96, en az 2, en fazla 5 ve standart sapma 0,79 ile benzer bir Likert ölçeğinde soruya yanıt verdi. Katılımcılara ayrıca oyunu oynamadan önce bir akıntıya yakalanıp yakalanmadıkları ve eğer öyleyse VR'ın gerçek hayata kıyasla nasıl olduğu da soruldu. 17 kişi ikinci soruya yanıt verdi, 7 simülasyon un en azından gerçek hayata bir benzerlik taşıdığını belirtti. Ankete katılanların 7'si VR'ın gerçek hayat kadar gerçekçi veya korkutucu olmadığını, 4'ünün ise benzer olmadığını ileri sürdü.

Buna ek olarak, katılımcılara VR deneyimi hakkındaki görüşlerini yakalamak amacıyla altı kısa ifade verildi ve en çok hangileriyle anlaştıkları soruldu (Tablo 2). Bu soruya katılan 58 kişiden 53'ü, VR'Nin kendilerini akıntıya karşı daha iyi hazır hissetmelerine yardımcı olduğunu belirten seçilmiş ifadeler, sadece 5'inin de işe yaramadığını söyledi. 58 kişiden 30'u VR'ın gerçekçi olduğu için kendilerini daha iyi hazır hissetmelerine yardımcı olduğunu söyleyen açıklamayı seçti ve 19'u da korkutucu olduğu veya kendilerini endişelendirdiği için yardım ettiğini belirten açıklamayı seçti. Son olarak, kullanıcılardan VR'ın en yararlı ve en az yararlı yönlerini ve iyileştirme önerilerini belirlemeleri istendi. 19 kişi simülasyonun yararlı yönlerini, en yaygın olanı gerçekçiliği (6), VR'ın dahil edilmesi (3), verilen öğretim (3) ve dalga dalgalanma yeteneği (3) olarak sağlanmıştır. Buna karşılık, 6 katılımcı en az yararlı yönlerini rapor ederken, 6 kişiden 3'ü oyunun kısa süresinden olumsuz olarak bahsetti. Buna göre, iyileştirmeler ile ilgili olarak, 19 yanıt vardı, 13 daha fazla senaryo, ek eğitim veya daha fazla seçenek gibi simülasyon bir genişleme düşündüren.

Figure 1
Şekil 1. Ana Menü sahnesi. VR deneyiminin açılış sahnesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2. Şamandıra test sahnesi. VR deneyiminde ilk eğitim sahnesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3. Dalga testi sahnesi. VR deneyiminde ikinci antrenman sahnesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4. Güncel sahneyi yırt. VR deneyiminde kullanıcı değerlendirme sahnesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 5
Şekil 5. VR donanım kurulum ekranı. Sanal gerçeklik donanımlarını bilgisayara bağlamak için uygun yapılandırmayı gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 6
Şekil 6. Tüm katılımcıların son dayanıklılık gösteren rip geçerli sanal gerçeklik video oyunu (A ) Çubuk grafik sonuçları (B) Çubuk grafik tüm katılımcılar için alınan süregösteren. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Komut Dosyası Adı Komut Dosyası Fonksiyonu Kullanılan Sahneler
Mainmenu Menü düğmelerini denetler Ana Menü
MouseHover Menü düğmelerinin vurgulanmasına denetimler Ana Menü
Oyuncu Denetleyicisi 1) Oculus denetleyici joystick kullanıcı girişi depolar Ana Menü, Şamandıra Testi, Dalga Testi, Rip Current
2) Oculus kulaklıkta kafa hareketlerinden kullanıcı girişi depolar
OyuncuMotoru 1) PlayerController komut dosyasından gelen girişe göre oyuncuyu fiziksel olarak ortamda hareket ettirin (yani yüzmek). Şamandıra Testi, Dalga Testi, Rip Akım
2) PlayerController komut dosyasından gelen girişe göre kamera görünümünü döndürür
OyuncuMotor2 1) PlayerMotor'un işlevselliğini devralır ve genişletir Şamandıra Testi, Dalga Testi, Rip Akım
2) Oyuncu yüzüyorsa, suya sıçrayan silah sesi çalar
Yalnızca Rip Current Scene için:
3) Bir rip akım kıyıdan çekilen simüle etmek için plajdan uzak oyuncu için sürekli bir sürüklenme hareketi uygular
4) Bir zamanlayıcı ve kullanıcı girişine dayalı 'Dayanıklılık' değişkeni oluşturur ve izler; Dayanıklılık 60'ta başlar ve oyuncu sabitse 1*saniye, oyuncu ise 3*saniye azalır
5) Rip Current Scene'de geçen zamanı izleyen bir zamanlayıcı değişkeni oluşturur
6) Her kullanıcıya o günün tarihine ve sıralı oyuncusuna göre benzersiz bir oyuncu numarası atar
7) Eğer oyuncu dalgalar, yazdırma oyuncu numarası, geçerli Dayanıklılık, geçen zaman ve oyuncu durumu ('Waved') bir metin belgede; Ana Menüye geçiş (Dalga Testi sahnesinden Rip Current sahnesine geçişler)
8) Oyuncu rip akımından kaçarsa, oyuncu numarasını, geçerli Dayanıklılık, geçen süre ve oyuncu durumu ('Escape') bir metin belgesinde; Ana Menüye geçiş
9) Oyuncu dayanıklımı sıfıra ulaşırsa, yazdırma oyuncu numarası, geçerli Dayanıklılık [0], geçen süre ve oyuncu durumu ('Drowned') bir metin belgesinde; Ana Menüye geçiş
Checkmark Oyuncu şamandıralar arasında yüzerse, çarpıştırıcı kutusuna girerse, bir sonraki antrenman sahnesine geçiş yapın (Dalga Testi) Şamandıra Testi
FloatObject Suyun çarpıştırıcısı yoktur, yani oyuncu yer çekimi nden dolayı doğrudan suya düşmelidir. Bu komut dosyası su seviyesinde oyuncu tutmak için yüzen simüle eder. Şamandıra Testi, Dalga Testi, Rip Akım
FemaleAnimate Oynatıcı Oculus kumandasındaki 'A' veya 'X' düğmesine basarsa, sol oynatıcı kolunda el sallayan bir animasyon başlatır ve su sıçratan bir elin ses klibini çalarsa Dalga Testi, Rip Akım
Buyoancy2 Bir sahnede elin sallanıp sallanmadığını ve Rip Current sahnesinde oyuncunun el sallayıp sallanmadığını kaydeder Dalga Testi, Rip Akım
RipExit 1) Oyuncu rip akım çarpıştırıcısı kutusunu çıkarsa, PlayerMotor2 komut dosyasında bu oyuncunun rip akımından kaçtığını kaydedin Rip Akımı
2) Dayanıklılık 20'nin altındaysa, oyuncudan yayılan ağır nefes li ses çalmaya başlayın

Tablo 1. Komut dosyaları proje için geliştirilmiştir. Komut dosyaları C# dilinde yazılmıştır.

Olumlu İfadeler
i) VR deneyimi gerçekçi olduğu için daha iyi hazırlanmış hissetmeme yardımcı oldu.
ii) VR deneyimi bana korkutucu / ya da beni endişeli hissettirdi çünkü daha iyi hazırlanmış hissetmeme yardımcı oldu.
iii) VR deneyimi bana ne yapacağımı öğretti çünkü daha iyi hazırlanmış hissetmeme yardımcı oldu.
Olumsuz İfadeler
i) VR deneyimi gerçekçi değildi çünkü bana daha iyi hazırlanmış hissediyorum yardımcı olmadı.
ii) VR deneyimi bana korkutucu ve / veya beni endişeli hissettirdi çünkü daha iyi hazırlanmış hissediyorum yardımcı olmadı.
iii) VR deneyimi bana ne yapacağımı öğretmedi çünkü daha iyi hazırlanmış hissediyorum yardımcı olmadı.

Tablo 2. Rip mevcut sanal gerçeklik deneyimi ile ilgili kısa açıklamalar. Katılımcılardan en çok hangisiyle anlaştıklarını seçmeleri istendi.

Ek Tablo 1. Bireysel VR simülasyon sonuçları. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayınız.

Ek Tablo 2. Toplu anket demografik sonuçları. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayınız.

Ek Tablo 3. Vr sonrası mülakat sonuçları seçildi. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Takip anketinden elde edilen sonuçların ön analizi, VR rip current video oyununun genellikle riski doğru bir şekilde tasvir etmede ve ilgi çekici ve unutulmaz bir şekilde yapılacak uygun eylemleri göstermede etkili olduğunu göstermektedir. Likert ölçeğindeki sorulara katılanlar VR simülasyonunun kendilerini bir akıntıya karşı daha hazırlıklı hissetmelerine ve aynı zamanda oldukça sürükleyici olduğunu belirttiler. Dahası, altı kısa ifadeden birini seçmenin sonuçları, seçimlerin %90'ının olumlu olduğu göz önüne alındığında video oyununun yararlı olduğunu açıkça gösterdi. Benzer şekilde, ücretsiz yanıt sorularında, çok sayıda katılımcı VR'yi gerçekçiliği ve etkileşimi gibi özelliklerden ötürü övdü. Video oyunun genel oyuncu sonuçları da bir rip akım almak için uygun eylemleri iletmek deneyiminin etkinliğini altını çizdi. 64 katılımcıdan 60'ı, çoğu yardım için el sallayarak yırtıktan başarıyla kurtuldu ve çoğunluk da kısa sürede kaçamak bir eylemde de yer aldı.

Bazı geri bildirimler de bu ve gelecekteki VR simülasyonları geliştirilen iyileştirmeler yapılabilir gösterir. Gerçekten de, daha fazla talimat, özellikle daha az video oyunları oynarken ve VR kullanarak deneyim ile bireyler için gerekli olabilir. Ek isteğe bağlı eğitim sahneleri bu endişeleri yatıştırma için bir olasılık vardır. Ayrıca, gerçekçilik her zaman VR deneyimi daha göreceli ve katılımcılar için anlamlı hale getirmek için geliştirilebilir. Bunu yapmak için, fiziksel yüzmek için bir kollarını hareket gibi geliştirmeler (yerine bir joystick denetleyicisi kullanarak) ve daha da çevreleyen okyanus suyundan rip akım ayırt dahil edilebilir.

Anketin sonuçları da bir rip geçerli senaryoya bireysel davranışsal tepkiler benzersiz bir fikir sağlar. Örneğin, 64 katılımcıdan 51'i yardım için el sallayarak akıntıdan kaçmayı başardı. Ancak, takip anketinde, bu katılımcılardan sadece 20'si el sallama veya yardım çağrısının yırtık akımında tercih edilen bir eylem olduğunu belirtti. Bilgi karşı eylem tutarsızlık bazı anket emri ile açıklanabilir mümkündür, sallayarak için talimatlar her zaman rip akım simülasyon hemen önce oluştu, hangi rip kaçan yardım için bazı bireylerin yatkın olabilir. Böylece, eğitim sahnelerinin sırasını rasgeleleştirmek gelecekte daha gerçekçi sonuçlar almasına olanak sağlayabilir. Bununla birlikte, yoğunluğun (yani kıyıdan hızla çekilme hissi) ve simüle edilmiş akıntının hızlı başlangıcının bireylerin ya unutmalarına ya da daha karmaşık, daha riskli bir kaçamak eylemden caydırılmasına neden olması da mümkündür: kıyıya paralel yüzme. Bu durum, 20 katılımcının kıyıya paralel yüzmenin (veya 'yana' yüzmenin) doğru bir eylem olduğunu, ancak sadece 9 katılımcının bu şekilde yırtılan akıntıdan kurtulduğu gerçeğiyle de doğrulanır.

Dahası, rip mevcut bilgi ve eylem arasındaki boşluk, ve ortaya çıkan kişisel risk, onlar doğru tepki biliyordu inanan bireyler tarafından gösterilmiştir, ama sonra yanlış bir performans. Simülasyonda dört katılımcı boğuldu (yani dayanıklılık sıfıra ulaştı) dördü de daha sonra bir akıntıda yapmak istediklerini belirtmelerine rağmen. Ancak dördünden üçü yanlış bir kaçamak eylem rapor ederken, dördüncü süit de ne yapmaları gerektiği konusunda sınırlı bir anlayış göstererek, 'bunun dışında' yüzmeleri gerektiğini belirterek, ancak yüzmek için bir yön belirtmediler. Benzer şekilde, ankete katılan 64 kişiden 45'i de akıntıya yakalanıp yakalanmadıklarını bileceklerini doğruladı. Bu 45, ancak, 10 açıkça bir rip akım ne olduğunu bilmiyordum onların yanıtlarında gösterdi, bir fenomen ile kafa karıştırıcı bir 'undertow' gibi bir fenomen ile bireylerin su altında çeker ve büyük dalgalar içerebilir. Böylece, VR simülasyonu ve anketinin birleşik sonuçları, akıntının ne olduğunu bilmeyen bazı bireyler, bir akıntının ne olduğunu bilmezler veya bir akıntı hakkında yanlış bilgiye sahiptirler ve bu nedenle doğru hafifletici eylemi yapmayabilirler ve 2) Bir akıntıda aniden yakalandığında, hatta birinde ne yapacağını bilen kişiler bile bu eylemleri unutabilir veya göz ardı edebilir. , potansiyel olarak kendilerini riske maruz bırakarak.

Gelecekteki araştırmalar, sosyodemografik faktörlerin mevcut mevcut riskin kişisel azaltıcı etkisini nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için bu çalışmayı genişletebilir. Örneğin, bu ankete katılan 64 katılımcıdan 57'si plaja 30 dakika içinde yaşadığını belirtirken, 54'ü en az 'ara sıra' ziyaret ettiğini belirtti. Ancak, birçok rip mevcut ölümler sadece yılda bir kez veya daha az tatil için ziyaret edebilirsiniz plajdan uzakta yaşayan bireyler içerir. Daha geniş bir örnek elde etmek ve plajı daha az sıklıkta ziyaret edenler arasındaki mevcut yırtılma reaksiyonundaki davranış farklılıklarını anlamak için gelecekteki anketler daha tarafsız yerlerde veya çevrimiçi olarak yapılabilir.

Şüphesiz VR, kullanıcıların riski kavramsallaştırmasına ve doğru hafifletici eylemleri unutulmaz bir şekilde öğrenmesine olanak tanıyan benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Mevcut eksikliklerin daha iyi anlaşılması, özellikle belirli demografik özelliklerle ilgili olduğu için, araştırmacıların ve acil durum yöneticilerinin sürükleyici teknolojiden nüanslı bir şekilde yararlanmalarına ve yeni nesil etkili uyarı ürünlerini geliştirmelerine olanak sağlayacaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Bu yayın NYSG projesi R / CHD-14 ödül NA18OAR4170096 abd Ticaret Bakanlığı Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi Ulusal Deniz Hibe Koleji Programı altında finanse edilen bir ürün, New York Sea Grant adına New York Devlet Üniversitesi Araştırma Vakfı. İfadeler, bulgular, sonuçlar, görüşler ve öneriler yazarın (lar) görüşleridir ve bu kuruluşların herhangi birinin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir.

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

Çevre Bilimleri Sayı 161 Sanal Gerçeklik Rip Current Sürükleyici Medya Risk İletişimi Hava Tehlikeleri Plaj Güvenliği Video Oyunları Kullanıcı Etkileşimi
Rip Akımları Simüle Etmek için Sanal Gerçeklik Video Oyunu Geliştirme
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