Summary
Rip strömmar är bland de dödligaste meteorologiska faror i USA. För att visa de rätta åtgärderna att vidta när fångas i en rip ström på ett minnesvärt och engagerande sätt, en virtuell verklighet videospel utvecklas.
Abstract
Beachgoers i USA står inför många olika faror, men ripströmmar är årligen den dödligaste för havet simmare. Trots den risk som ripströmmar, är det uppenbart att allmänheten har en begränsad förståelse för deras fara och rätt förmildrande åtgärder att vidta när fångas i en. En virtuell verklighet (VR) videospel placera deltagare i en simulerad rip ström har utvecklats för att hjälpa förbättra denna fråga. VR-spelet användes för att kartlägga beachgoers på Atlantic Coast of Long Island, New York under juli och augusti 2019. De åtgärder deltagarna tog när de konfronterades med ripströmmen spelades in, tillsammans med om de flydde den eller drunknade. En intervju med varje spelare genomfördes också efter att de deltog i spelet för att bestämma realismen i rip nuvarande simulering och dess effektivitet i att visa lämpliga åtgärder att vidta när påverkas av en. Analys av dessa resultat visar att VR har potential att kommunicera rip nuvarande risk och sätt att minimera det på ett unikt och engagerande sätt. Ytterligare arbete behövs dock för att förbättra användarvänligheten av VR-simuleringen och bättre förstå hur faktorer som demografi påverkar upplevd ripströmsrisk och beteenderespons.
Introduction
Rip strömmar är "starka, smala flöden av vatten som sträcker sig bort från stranden1." Rip strömmar kan ofta uppstå på någon strand med bryta vågor och kan transportera simmare snabbt bort från stranden. Farliga ripströmmar kan uppstå på till synes "säkra" stranddagar med våghöjder på endast 2 till 3 fot2, och kan därför överraska simmare eftersom de transporteras ett stort avstånd från stranden. Detta sätter simmare i riskzonen för panik, utmattning, och även drunkning. Som ett resultat, rip strömmar är en av de främsta orsakerna till väder dödsfall i USA. Under 2018 tillskrevs till exempel 71 dödsfall ripströmmar, och för 10-årsperioden 2009–2018 omkom i genomsnitt 58 personer varje år3. Ripströmmar är den ledande faran för beachgoers; under 2018 utgjorde rip nuvarande dödsfall 65% av alla "surfzon" dödsfall i USA. Det verkar finnas någon demografisk kontroll på rip nuvarande sårbarhet, som en studie fann att män är över sex gånger större benägna än kvinnor att drunkna från ripströmmar än kvinnor4. Dessutom fann ytterligare forskning att sällan stranden användare är mer benägna att göra sämre val stranden säkerhet5 och att icke-lokalbefolkningen är betydligt mer benägna än lokalbefolkningen att upprätthålla skada i surfzon6,7.
Trots deras plats bland de dödligaste väderfarorna i USA, är ripströmmar dåligt förstås av allmänheten. En undersökning av 392 offentliga stranden användare i Texas fastställt att endast 13% kunde korrekt identifiera en ripström från fotografier som presenteras för dem8, medan liknande resultat hittades i studier som utförts i Pensacola Beach, Florida9 (15%) och Miami Beach, Florida10 (27%). Mer allmänt utförde Houser et al (2017)5 en Internetbaserad undersökning med 1622 respondenter i 49 av de 50 amerikanska staterna och fann att 54% av deltagarna korrekt rapporterade en åtgärd att vidta när de fångas i en ripström. Men den självvalda karaktären hos undersökningsprovet dikterade att endast 10% av urvalet var sällan stranden användare, som är mest utsatta för ripströmmar och visades i undersökningen att ha mindre kunskap om vad man ska göra i en.
Det är uppenbart att ripströmmar utgör en unik utmaning, med tanke på att de är dåligt förstådda av allmänheten, kan uppstå plötsligt över små skalor med minimal eller ingen förvarning, och kan leda till döden. Det krävs alltså nya metoder för att ta itu med denna utmaning för den allmänna säkerheten. Immersive technology such as virtual reality (VR) provides an innovative approach to increase rip current literacy and encourage positive behavior upon impact. Tidigare forskning har visat att VR och liknande typer av uppslukande medier är mycket effektiva när det gäller att kommunicera information. VR definieras i allmänhet som en interaktiv upplevelse som äger rum i en simulerad miljö som innehåller auditiv och visuell feedback, vanligtvis med hjälp av ett headset. En färsk studie11 hävdade att VR är en mogen teknik, väl lämpad att bistå i den vetenskapliga undersökningsprocessen. Dessutom visade andra nyligen forskning12 att när individer läser en New York Times berättelse med en VR-tillägg, de var mer benägna att uppfatta källan som trovärdig, minns den information som presenteras, dela den med andra, och känna en känslomässig anslutning, än de som läser artikeln i traditionella medier, med bara text och grafik. Ytterligare studier13,14 slutsatsen att uppslukande media främjar utbildning genom att öka engagemang och verkliga tillämplighet av ett ämne. Senast, forskare15 utnyttjas VR att simulera en kategori 3 orkan landfall och fastställt att undersökningen respondenter tittar på VR var betydligt mer benägna att överväga evakuering än de som bara tittar på traditionell text och grafiska produkter. Trots sin tydliga nytta, inga studier eller initiativ har visat omfattande hur VR kan tillämpas effektivt på den unika utmaningen att utbilda stranden användare att bättre lokalisera och reagera på ripströmmar. Det nuvarande arbetet fyller denna forskningslucka genom att först lära individer hur man simmar och vinkar i en virtuell havsmiljö och sedan utvärdera hur de reagerar på den plötsliga och oförvarliga instämmande av en ripström. Deltagarna utbildades i både simning och vinka efter hjälp eftersom var och en av dessa åtgärder betraktas som giltiga svar när de fångas i en rip nuvarande16,17, med villkor särskilt till en enskild rip ofta diktera vilka åtgärder som kan vara mest effektiva för att underlätta fly18. Vi tställa hypotesen att den realistiska och minnesvärda karaktären av en VR rip nuvarande simulering kommer att tillåta deltagarna att framgångsrikt vidta undvikande åtgärder i det virtuella spelet och sedan rapportera att upplevelsen förbättrade deras kunskap om rip nuvarande risk och begränsning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alla metoder som används godkändes av Hofstra University Institutional Research Board (IRB). VR-spelet som utvecklades användes för att kartlägga 64 individer.
OBS: Skript skrevs på C# språk, och finns att ladda ner på: https://github.com/Jasebern/HofstraVR.
1. Skapandet av VR rip nuvarande videospel: Virtuell miljö och användarens input / output
- Öppna VR utvecklingsplattform (t.ex., Unity18). Detta förfarande slutfördes i Unity 2018.3.1f1.
- Starta ett nytt 3D-projekt med titeln 'Rip Current.' Ett 3D-projekt innehåller en eller flera scener som består av 'spelobjekt' som kan visas som solida objekt19. Skript kan läggas till spelobjekt möjliggör interaktivitet och förändringar i realtid i miljön. Detta projekt kommer att innehålla fyra scener och många spelobjekt.
- Öppna fliken Unity Asset Store. Detta innehåller 'prefabs'-- redan skapade samlingar av 2D och 3D-spel objekt och ljudfiler - som utvecklats av andra användare som kan läggas till i projektet20.
- Importera "Oculus Integration"-tillgången från Unity Asset Store som tillhandahåller grundläggande tillgångar för VR-utveckling.
- Skapa den första nya scenen: Huvudmenyn (Bild 1).
- Användning Tillgångar | Skapa | Terrain Layer och sedan lägga till lämplig färg för att skapa en kuperad grön terräng tillgång som en tilltalande bakgrund för huvudmenyn scenen.
- Använd GameObject | ANVÄNDARGRÄNSSNITT | Duk för att lägga till en ny duk, medrubriken Huvudmeny , med en textruta för titeln VR Simulation. En duk är ett spelobjekt som lagrar text och knappar tillåter användarinteraktion och angivna händelser i simuleringen baserat på den ingången4.
- Bifoga skript, skrivna på C#-språket, till ett spelobjekt. Lägg till skriptet genom att välja önskat målspelsobjekt i scenhierarkin. Välj Sedan, i fliken Inspektör, Lägg till komponent | Nytt manus, och ange önskad manustitel.
- Följ ovanstående procedur för att lägga till skriptet med rubriken MainMenu till huvudmenyn duk.
OBS: Se tabell 1 för titel och funktion för alla använda skript. - Använd GameObject | ANVÄNDARGRÄNSSNITT | Knapp för att lägga till fyra textknappar på arbetsytan: Start ,Alternativ , Omoch Avsluta. Anropa lämplig funktion från MainMenu- och MouseHover-skript när en knapp är markerad.
- Skapa den andra nya scenen: Boj Test (Bild 2).
- Ladda ner den realistiska vatten tillgången från Unity Asset Store och lägga till Sea prefab till scenen.
- Lägg till en ljudfil av havsvågor till Sea prefab på loop. Lägg till från fliken Inspektör genom att välja Lägg till komponent | Ljudkälla.
- Använd terrängskiktsverktyget som ovan för att skapa ett Spelobjekt med namnet Beach. I terrängalternativen i fliken Inspektör använder du verktyget Inställningar för paint terräng och terräng för att styla och färga som sand.
- Ladda ner Paketet Standard Assets från Unity Asset Store och lägg till Player prefab till scenen. Den Player prefab innehåller en Kamera som är inbäddad inom Spelaren, därmed efter dess rörelser för att skapa känslan av att spelet deltagaren styr Spelaren.
- Som utfört ovan lägger du till skripten PlayerController, PlayerMotor, PlayerMotor2 och FloatObject i Prefab player. Dessa skript gör det möjligt för speldeltagaren att styra spelarens prefab med hjälp av Oculus VR Controllers.
- Lägg till en animering i Kameran genom att välja Tillgångar | Skapa | Animatör Controller. Använd Animatörsfönstret för att spela in en animering av kameran som guppar upp och ner och ställ in den på loop kontinuerligt. Detta simulerar en person som håller sig flytande i havet.
- Som utfört ovan, lägga till en canvas med titeln TextCanvas. Underordnad TextCanvas till Spelaren genom att dra in den i Player i hierarkin. Ett underordnat spelobjekt ärver det överordnade spelobjektets rörelse- och rotationsegenskaper. Lägg till texten "Simma genom bojarna" till TextCanvas. Spela in en ljudfil som läser den texten, lägg till den i TextCanvas enligt vad som utförts ovan och ställ in den så att den spelas upp i början av scenen.
- Ställ in spelarplatsen genom att navigera till inspektörsfliken och justera Position i alternativen för Omforma. Ange spelarplats till X=-23,44, Y=1 och Z=5,97.
- Ladda ner VR Hands och FP Arms Pack från Unity Asset Store och som ovan barn "FP_Character" prefab till spelaren. Detta gör att armarna att röra sig med Spelaren och även bob upp och ner med Player Camera.
- Välj önskad prefab genom att markera den i hierarkin och markera rutan bredvid dess namn. Den FP_Character prefab innehåller både manliga och kvinnliga prefabs, var och en innehåller två armar, vänster och höger.
- Lägg till ett nytt Spelobjekt genom att högerklicka i Hierarkin och markera Skapa töm. Namnge spelobjektskontrollen.
- Ladda ner Simple Buoy tillgången från Unity Asset Store och lägg till Boj prefab till scenen som barn i Checkpoint. Duplicera Boj prefab genom att högerklicka på den och välja Duplicera. Nämn en "boj L" och den andra "boj R", och placera dem 4 enheter del i X-axeln genom att justera transform position varje som ovan. Ställ in platsen för boj L vid X=-2, Y=0 och Z=0, och plats för boj R vid X=2, Y=0, Z=0.
- Välj Lägg till komponent i fliken Inspektör för checkpointspelets objekt | Fysik | Box Collidor. Välj sedan Redigera Collider och rita collider mellan de två bojar.
- Lägg till Checkmark-skriptet i Checkpoint Game Object som ovan. Skriptet avslutar scenen när Spelaren går in i den (dvs, simmar genom bojar) och övergångar till nästa scen.
- Ladda ner den realistiska vatten tillgången från Unity Asset Store och lägga till Sea prefab till scenen.
- Skapa den tredje nya scenen: Wave Test (Bild 3) genom att välja Arkiv | Spara som medan fortfarande i Boj Test scenen och byta namn på den.
- Ta bort spelobjektet För kontrollpunkt genom att högerklicka på det i Hierarkin och markera Ta bort.
- Lägg till en enkel träbåt till scenen genom att ladda ner Old Wooden Row Boat v2 tillgång från Unity Asset Store och lägg till Båt prefab till scenen. Justera båtens omformningsposition enligt ovan till X=-12, Y=-0,16 och Z=14.66.
- Ladda ner Low Poly Animated People tillgång från Unity Asset Store och lägga till Kid prefab till scenen. Duplicera Kid prefab som ovan och barn både till båten prefab, byta namn på Game Object to Boat med barn, och lokalisera de två barnen på toppen av de två platserna i båten.
- Som ovan, lägg till en Animator till båten med barn Game Object, och spela in en animation av båten långsamt cirklande runt vattnet, efterlikna en roddbåt långsamt rör sig runt.
- Navigera till Den Spelare prefab och dess barn i Hierarkin fönstret och byt namn på den lämna hand till ' våg hand.'
- Som ovan, lägg till en Animatör till våghanden och spela in en animering av armen och handen som rör sig upp och ner och simulerar en handvåg.
- Som ovan, i inspector fliken för Player Game Object, lägga till en Ljudkälla med ett ljudklipp av en hand stänk i vatten, skild från klippet av två armar stänk i vattnet läggas tidigare.
- Som ovan, lägg till FemaleAnimate-skriptet i våghanden, så att speldeltagaren kan styra handvågen med Oculus Controllers.
- Justera texten i TextCanvas för att läsa "Vinka till folket på båten!", spela in en ljudfil som läser den texten och ställ in den för att spela i början av scenen.
- Baserat på PlayerMotor2-skriptet, så fort deltagaren ser båten och vågorna, övergår Unity till Ripp Current-scenen.
- Skapa den fjärde nya scenen: Rippa Current (Bild 4).
- Justera texten i TextCanvas för att läsa "Du dras från stranden!" och som ovan, spela in en ljudfil som läser den texten, lägga till den i TextCanvas, och ställ in den för att spela i början av scenen.
OBS: Uppge inte uttryckligen att deltagaren upplever en ripström, för att mest exakt simulera att oväntat fångas i en ripström. - Som ovan skapar du ett nytt Spelobjekt i hierarkin med namnet rip_collider och lägger till en Box Collider. Om du vill använda rip_collider för att emulera en ripström som en smal kanal för flöde som sträcker sig från stranden till havet, använd transform för att ställa in positionen till X, =251, Y=1, Z=251 och ändra skalan till X=8.2 och Z=35.7 för att skapa lämpliga dimensioner. Den PlayerMotor2 skriptet simulerar också en ripström genom att ständigt dra Spelaren vinkelrätt (bort) från stranden (dvs, strand terräng). Denna ripström är en konstant kraft 1,25 gånger starkare än de normala spelarna simning rörelser.
- Välj GameObject | Effekter | Particle System för att lägga till ett nytt partikelsystem, med titeln "Rain Basic", och barn det till rip_collider. Ett partikelsystem emulerar flytande enheter i 3D såsom regn och moln. Partikelsystemet används för att simulera skummigt vatten, vilket hjälper till att avgränsa en mogen ström i havsvatten. Om du vill göra det, i fliken Inspektör ange transformeringen position X = 0 , Y = 3 och Z = 0,97, och skala X = 0,1 och Z = 0,1, för att bädda in partiklarna inom rip nuvarande kanalen.
- På samma sätt som ovan använder du fliken Inspektör för att lägga till RipExit-skriptet i rip_collider Game Object. Skriptet registrerar om Spelaren undgår Rip Current (dvs. avslutar den rip_collider collider).
OBS: Som beskrivs i tabell 1, styr PlayerMotor2-skriptet de flesta aspekter av Rippa Aktuell scen, genom att avsluta scenen och återgå tillbaka till huvudmenyn scenen när någon av följande villkor är uppfyllda:
-- Spelarvågor
-- Spelare avslutar rip_collider
-- Stamina når noll
Skriptet skriver också ut resultaten av spelarens interaktion i scenen till en fil, som används för senare dataanalys på övergripande deltagare interaktioner med rip-strömmen.
- Justera texten i TextCanvas för att läsa "Du dras från stranden!" och som ovan, spela in en ljudfil som läser den texten, lägga till den i TextCanvas, och ställ in den för att spela i början av scenen.
- Om du vill bygga det slutliga projektet väljer du Arkiv | Bygg Inställningar och se till att alla fyra scener som skapas är bockade av och i rätt ordning. Välj sedan plattformen PC, Mac & Linux Standalone och välj Bygg. Då uppmanas ett urvalsfönster för en utdatamapp för build. Välj en lämplig mapp (dvs., 'Desktop') och bygg sedan. Detta kommer att skapa en körbar fil genväg i önskad mapp med titeln 'Rip Current.'
2. Undersökning individer med VR rip nuvarande videospel
- Öppna upp programvaran "Oculus" med hjälp av skrivbordsgenvägen och ställ sedan in hårdvaran via programmet. Se till att headsetet, två sensorer och två styrenheter alla visas som grönt (Bild 5).
- Bestäm en undersökningsplats och rekryteringsmetod. I denna studie var bekvämlighet provtagning anställd. Forskarna besökte en allmän strand två gånger i veckan i åtta veckor under juli och augusti och efterfrågade potentiella deltagare medan de gick längs strandpromenaden. Förutom att vara minst 16 år, fanns det inget annat krav förutom vilja att delta.
- Administrera undersökning del ett (samtycke form och demografiska frågor) på en separat iPad.
- Lämna VR-handkontrollerna till deltagaren och se till att de håller dem ordentligt i rätt händer, och är bekanta/bekväma med kontrollerna och passa sedan headsetet på deltagaren.
- Välj och kör genvägen Rip Current från Skrivbordet.
- Låt deltagaren gå vidare genom simuleringen, ge coaching / råd endast när det behövs. De bör slutföra de viktigaste rippa nuvarande scenen på egen hand.
- När de är klara, ta bort headsetet och börja del två av undersökningen, intervjun del.
- Koppla in en mikrofon i en surfplatta och börja spela in. Ställ frågor om förkunskaper och erfarenhet av ripströmmar och effekten av rip nuvarande simulering på att visa rätt åtgärder att vidta, samt betyg av dess realism och uppslukande natur.
- När intervjun är klar, stoppa inspelningen, tacka deltagaren, och ge ersättning som önskas. Spara intervjufilen med namn som motsvarar datum och spelarnummer som registrerats i Rippa aktuell scen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
VR rip nuvarande videospel undersökning genomfördes i juli och augusti 2019 på Long Island i staden Hempstead Beach i Point Lookout, New York (detaljerade resultat finns i kompletterande tabell 1-3). 64 individer spelade spelet och svarade på enkäten, med 60 flyr rip strömmen och 4 drunkning (dvs. uthållighet nått noll). Bland de 60 som flydde, 51 gick ut genom att vinka efter hjälp, och 9 gjorde det genom att fysiskt simma ut ur rippen. Med tanke på att de flesta deltagarna vinkade efter hjälp som ett flyktmedel, var den tid som togs i simuleringen skev mot högre värden, med ett medelvärde på 11,1 s, medianvärdet 9,5 s och standardavvikelse på 6,2 s (Figur 6a). Omvänt var ändelsen uthållighet skev mot lägre värden, med ett medelvärde på 36,8, medianvärdet 41,3, och standardavvikelse på 15,3 (Bild 6b). De flesta deltagarna kunde korrekt bedöma situationen och bestämma ett lämpligt tillvägagångssätt för att undkomma ripströmmen relativt snabbt. Det fanns dock en liten uptick i uthållighet närmare noll (dvs. mellan 0 och 12). Detta konstaterande kan ha orsakats av den tunga andningen (som började spela när uthållighet föll under 20) hjälpa individer att inse att de var i mer överhängande fara, och som ett resultat, ändrade de sin strategi och kunde fly innan uthållighet nådde noll.
Efter att ha avslutat tv-spelet fick deltagarna en rad dikotomier, Likert, och öppna frågor om VR och dess effektivitet. Det fanns 51 respondenter till Likert-skala frågan (skala från 1 till 5 med 5 är högst) frågar om de kände sig bättre förberedda för en ripström efter att ha interagerat med VR. Det genomsnittliga svaret var 3,81, med minst 1, högst 5, och standardavvikelse på 1,01. Dessutom svarade 61 personer på en liknande Likert-skala fråga frågar om hur uppslukande VR erfarenhet var, med ett genomsnitt på 3,96, minst 2, högst 5, och standardavvikelse på 0,79. Deltagarna tillfrågades också om de hade fångats i en ripström innan de spelade spelet, och i så fall hur VR jämfört med verkliga livet. 17 individer svarade på den senare frågan, med 7 om att simuleringen bar åtminstone en viss likhet med verkliga livet. 7 av de tillfrågade fann att VR inte var lika realistiskt eller skrämmande som det verkliga livet, medan 4 hävdade att det inte alls var liknande.
Dessutom fick deltagarna en uppsättning av sex korta uttalanden avsedda att fånga deras åsikt om VR-upplevelsen och frågade vilka de mest höll med om (tabell 2). Av de 58 respondenterna i den frågan, 53 utvalda uttalanden om att VR hjälpte dem att må bättre förberedda för en rip ström, med endast 5 välja dem som säger att det inte hjälpte. 30 av de 58 valde uttalandet som sa att VR hjälpte dem att må bättre förberedd eftersom det var realistiskt, och 19 valde den som uppgav att det hjälpte eftersom det var skrämmande eller fick dem att känna sig oroliga. Sist ombads användarna att identifiera de mest och minst användbara aspekterna av VR, tillsammans med eventuella förbättringsförslag. 19 individer som användbara aspekter av simuleringen, med de vanligaste är dess realism (6), införandet av VR (3), instruktion som (3), och förmåga att vinka (3). Omvänt rapporterade 6 respondenter de minst användbara aspekterna, med 3 av de 6 nämner den korta varaktigheten av spelet som en negativ. Följaktligen, när det gäller förbättringar, det fanns 19 svar, med 13 tyder på en expansion av simuleringen såsom fler scenarier, ytterligare utbildning, eller fler alternativ.
Bild 1. Huvudmeny scen. Öppningsscen för VR-upplevelsen. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Bild 2. Boj test scen. Första träningsscenen i VR-upplevelsen. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Bild 3. Vågtest scen. Andra träningsscenen i VR-upplevelsen. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Bild 4. Rippa nuvarande scen. Användarutvärderingsscen i VR-upplevelsen. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Bild 5. VR-maskinvaruinställningsskärm. Demonstrerar korrekt konfiguration för anslutning av utrustning för virtuell verklighet till en dator. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Bild 6. Resultat av rip nuvarande virtuell verklighet videospel (A) Bar diagram visar slutar uthållighet av alla deltagare (B) Stapeldiagram visar tid för alla deltagare. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
| Skriptnamn | Skriptfunktion | Scener används |
| HuvudsakligaMenu | Menyknappar för kontroller | Huvudmeny |
| MusHover | Kontroller som markerar menyknappar | Huvudmeny |
| Spelarkontroll | 1) Lagrar användarens inmatning från Oculus controller joystick | Huvudmeny, Bojtest, Vågtest, Ripström |
| 2) Lagrar användarinmatning från huvudrörelser i Oculus headset | ||
| SpelareMotor | 1) Fysiskt flytta spelaren i miljön (dvs simma) baserat på input från PlayerController script | BojTest, Vågtest, Ripström |
| 2) Roterar kameravyn baserat på indata från PlayerController-skriptet | ||
| SpelareMotor2 | 1) Ärver och utökar funktionaliteten hos PlayerMotor | BojTest, Vågtest, Ripström |
| 2) Om spelaren simmar, spelar ett ljud av armar stänk i vatten | ||
| För Rip Nuvarande Scen Bara: | ||
| 3) Tillämpar en konstant drivande rörelse till spelare bort från stranden för att simulera dras bort från stranden i en ripström | ||
| 4) Skapar och spårar 'Stamina' variabel baserat på en timer och användarens ingång; Stamina börjar vid 60 och minskar med 1 * sekund om spelaren är stillastående och med 3 * andra om spelaren simmar | ||
| 5) Skapar en timer variabel som spårar tid som förflutit i Rip Current Scene | ||
| 6) Tilldelar varje användare ett unikt spelarnummer baserat på datum och sekventiell spelare den dagen | ||
| 7) Om spelare vågor, tryck spelare nummer, nuvarande Stamina, tid förflutit, och spelarens skick ('Waved') i ett textdokument; övergång till Huvudmeny (även övergångar från Wave Test scen till Rip Aktuell scen) | ||
| 8) Om spelaren undgår ripström, tryckspelarnummer, aktuell Stamina, tidsrymd, och spelarskick ('Escaped') i ett textdokument; övergång till Huvudmeny | ||
| 9) Om spelarstamma når noll, tryckspelarnummer, aktuell Stamina [0], tidsrymd och spelarskick ('Drowned') i ett textdokument; övergång till Huvudmeny | ||
| Bockmarkering | Om spelaren simmar mellan bojar, in i collider rutan, övergång till nästa utbildning scen (Wave Test) | Boj Test |
| FloatObject | Vattnet har ingen collider, vilket innebär att spelaren bör falla rakt igenom vattnet på grund av gravitationen. Detta skript simulerar flytande för att hålla spelaren på nivån av vattnet. | BojTest, Vågtest, Ripström |
| Kvinnligt Liv | Om spelaren trycker på "A" eller "X" knappen på Oculus controller, initierar en hand viftande animation i den vänstra spelaren armen, och spelar ett ljudklipp av en hand stänk vatten | Vågtest, Ripström |
| Buyoancy2 | Spelar in om handen vinkades i en scen eller inte och om det i Rippa aktuell scen, spela in i PlayerMotor2-skript som spelaren vinkade | Vågtest, Ripström |
| RippaExit | 1) Om spelaren avslutar rip nuvarande collider rutan, spela in i PlayerMotor2 skript som spelaren undgått ripströmmen | Rippa ström |
| 2) Om uthållighet är under 20, börja spela tunga andningsljud som härrör från spelaren |
Tabell 1. Skript som utvecklats för projekt. Skript skrevs på C#-språket.
| Positiva uttalanden |
| i) VR-upplevelsen hjälpte mig att känna mig bättre förberedd eftersom den var realistisk. |
| ii) VR-upplevelsen hjälpte mig att känna mig bättre förberedd eftersom den var skrämmande/eller fick mig att känna mig orolig. |
| iii) VR-upplevelsen hjälpte mig att känna mig bättre förberedd eftersom den lärde mig vad jag skulle göra. |
| Negativa uttalanden |
| i) VR-upplevelsen hjälpte mig inte att må bättre förberedd eftersom den inte var realistisk. |
| ii) VR-upplevelsen hjälpte mig inte att må bättre eftersom den var skrämmande och/eller fick mig att känna mig orolig. |
| iii) VR-upplevelsen hjälpte mig inte att må bättre eftersom den inte lärde mig vad jag skulle göra. |
Tabell 2. Korta uttalanden om rip nuvarande virtuell verklighet erfarenhet. Deltagarna ombads att välja vilken de mest höll med.
Kompletterande tabell 1. Individuella VR-simuleringsresultat. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.
Kompletterande tabell 2. Aggregerade undersökning demografiska resultat. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.
Kompletterande tabell 3. Utvalda intervjuresultat efter VR. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Preliminär analys av resultaten från den uppföljande undersökningen visar att VR-rip nuvarande videospel var i allmänhet effektivt för att korrekt skildra risk och visa lämpliga åtgärder för att vidta på ett engagerande och minnesvärt sätt. Respondenterna på likert-skala frågor anges VR simuleringen resulterade i dem känner sig mer förberedda än inte för en ripström och även att det var ganska uppslukande. Dessutom visade resultaten av att välja ett av sex korta uttalanden tydligt att tv-spelet var till hjälp med tanke på att över 90 % av valen var positiva. På samma sätt, i fria svar frågor, många deltagare lovordade VR för egenskaper som dess realism och interaktivitet. De totala spelarresultaten av tv-spelet underströk också effekten av upplevelsen av att förmedla lämpliga åtgärder för att vidta i en ripström. 60 av de 64 deltagarna lyckades undkom rip, de flesta av dem genom att vinka efter hjälp, och de flesta tog också en undvikande åtgärder snabbt.
Viss återkoppling indikerar också att förbättringar kan göras till denna och framtida VR-simuleringar utvecklas. I själva verket kan mer undervisning vara nödvändigt, särskilt för personer med mindre upplever att spela videospel och använda VR. Ytterligare valfria träningsscener är en möjlighet att dämpa dessa farhågor. Dessutom kan realismen alltid förbättras för att göra VR-upplevelsen mer relatable och meningsfull för deltagarna. För att göra det, förbättringar såsom fysiskt flytta sina armar för att simma (istället för att använda en joystick controller) och ytterligare skilja ripströmmen från det omgivande havsvattnet kan införlivas.
Resultaten av undersökningen ger också unik inblick i individuella beteendemässiga svar på en rip nuvarande scenario. Till exempel kunde 51 av de 64 deltagarna fly från ripströmmen genom att vinka efter hjälp. I den upp följegnometern uppgav dock endast 20 av dessa deltagare att vinka eller ringa efter hjälp var den föredragna åtgärden att vidta i ripströmmen. Det är möjligt att en del av inkonsekvensen i kunskap kontra åtgärder kan förklaras av undersökningen ordning, som instruktionerna för vinka alltid inträffade strax före rip nuvarande simulering, som kan ha predisponerade vissa individer att vinka efter hjälp med att fly rip. Således kan randomisera ordningen på träningsscenerna möjliggöra ännu mer realistiska resultat i framtiden. Det är också möjligt, dock, att intensiteten (dvs. känslan av att snabbt dras från stranden) och snabbt instämde av den simulerade ripströmmen orsakade individer att antingen glömma, eller avskräckas från att försöka, en mer komplicerad, mer riskfyllda undvikande åtgärder: simning parallellt med stranden. Detta bekräftas ytterligare av det faktum att 20 respondenter nämnde simning parallellt (eller "i sidled") till stranden var en lämplig åtgärd att vidta, men endast 9 deltagare undkom rip strömmen på detta sätt.
Dessutom visades klyftan mellan rip nuvarande kunskap och handling, och resulterande personlig risk, av individer som tror att de visste det rätta svaret, men sedan utföra en felaktig. Fyra deltagare drunknade (dvs. uthållighet nådde noll) i simuleringen, trots att alla fyra av dem uppgav efteråt att de visste vill göra i en ripström. Tre av de fyra rapporterade dock en felaktig undvikande åtgärd, med den fjärde visar också en begränsad förståelse för vad man ska göra, och nämnde att de skulle simma "bort ur det", men inte ange en riktning att simma. På samma sätt bekräftade 45 av de 64 tillfrågade i undersökningen att de skulle veta om de fastnade i en ripström. Av dessa 45 visade dock 10 tydligt i sina svar att de faktiskt inte visste vad en ripström var, vilket förvirrade den med ett fenomen som en "undertow" som drar individer under vattnet och kan innebära stora vågor. Således, de kombinerade resultaten av VR simulering och undersökning visar två primära hinder i RIP nuvarande riskkommunikation: 1) Vissa individer vet inte vad en ripström är, eller har felaktig kunskap om en ripström, och därför kanske inte vidta rätt förmildrande åtgärder, och 2) När fångas plötsligt i en ripström, även individer som vet vad man ska göra i en kan glömma eller bortse från dessa åtgärder , potentiellt utsätta sig för risk.
Framtida forskning kan expandera på detta arbete för att bättre förstå hur sociodemografiska faktorer påverkar personlig lindring av rip nuvarande risk. Till exempel rapporterade 57 av de 64 deltagarna i den aktuella undersökningen bor inom 30 minuter från stranden, medan 54 uppgav att de besökte åtminstone "ibland." Men många rip nuvarande dödsfall innebär individer som bor långt från stranden som bara får besöka en gång om året eller mindre för semester. Framtida undersökningar kan genomföras på mer neutrala platser eller på nätet för att få ett bredare urval och förstå beteendemässiga skillnader i rip nuvarande reaktion mellan dem som besöker stranden mer och mindre ofta.
Utan tvekan har VR den unika förmågan att tillåta användare att konceptualisera risk och lära sig ordentliga förmildrande åtgärder på ett minnesvärt sätt. Förbättrad förståelse av dess nuvarande brister, särskilt eftersom de avser vissa demografiska egenskaper, kommer att göra det möjligt för forskare och chefer nödsituationer att dra nytta av uppslukande teknik på ett nyanserat sätt och utveckla nästa generation av effektiva varningsprodukter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Denna publikation är en produkt som är resultatet av NYSG-projektet R/CHD-14 finansierat under award NA18OAR4170096 från National Sea Grant College Program från U.S. Department of Commerce's National Oceanic and Atmospheric Administration, till Research Foundation for State University of New York på uppdrag av New York Sea Grant. De uttalanden, resultat, slutsatser, åsikter och rekommendationer är de av författaren /erna och inte nödvändigtvis återspeglar åsikter någon av dessa organisationer.
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).
