30 Jahre VR-Forschung an der Stanford University: 5 wichtige Erkenntnisse zu Avataren, Ganzkörper-Tracking und Immersion
Ursprünglicher Autor: 庭庭迴旋踢 Bearbeitet von: VIVERSE-Team
Die VR-Forschung an der Stanford University hat eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung des Bereichs der virtuellen Realität gespielt. Seit 30 Jahren untersucht das Virtual Human Interaction Lab ( VHIL) der Stanford University, wie sich Menschen in immersiven digitalen Räumen verhalten und kommunizieren. Um diesen Meilenstein zu feiern, hat das VHIL-Team eine retrospektive Sammlung mit fünf wichtigen Erkenntnissen veröffentlicht. Diese umfassen Avatare, Ganzkörper-Tracking, Verhaltensänderungen und vieles mehr und fassen Jahrzehnte der Forschung zusammen. Diese Erkenntnisse zeigen nicht nur auf, wo die VR bisher stand, sondern bieten auch Anhaltspunkte dafür, in welche Richtung sie sich künftig entwickeln könnte.
5 wichtige Erkenntnisse nach 30 Jahren VR-Forschung.
VR wird oft mit Videospielen in Verbindung gebracht, ist jedoch auch ein leistungsstarkes Instrument für die Psychologie- und Verhaltensforschung. Im Jahr 1992 wurde „PRESENCE“, eine ausschließlich der VR gewidmete wissenschaftliche Fachzeitschrift, ins Leben gerufen. Schon damals beschäftigten sich Forscher mit dem Phänomen der „Präsenz“, der VR-Reisekrankheit und der Frage, wie VR Menschen dabei helfen könnte, bestimmte Phobien zu überwinden.
Jüngste Statistiken zeigen jedoch, dass mehr als die Hälfte aller experimentellen Studien zum Thema VR seit 2018 veröffentlicht wurden. Dies verdeutlicht, dass mit der Weiterentwicklung der VR-Geräte auch der Umfang der Studien zugenommen hat. Frühe Studien konzentrierten sich auf Präsenz und sensorische Wahrnehmung. Seitdem hat sich die Forschung auf Avatare, soziales Verhalten, Bildung und weitere Bereiche ausgeweitet.
Vor diesem Hintergrund wollen wir uns nun fünf wichtige Erkenntnisse aus der 30-jährigen VR-Forschung eines von der Stanford-Universität geleiteten Teams näher ansehen.
1. Mehr Eintauchen ist nicht immer besser.
In der VR bezieht sich der Begriff „Präsenz“ oder „Immersion“ auf das Gefühl, sich tatsächlich in der virtuellen Umgebung zu befinden. Dies gilt allgemein als das überzeugendste Merkmal der VR, da es die VR von herkömmlichen Medien unterscheidet. Studien haben jedoch gezeigt, dass Präsenz nicht immer von Vorteil ist. Entscheidend ist, wie und wo sie eingesetzt wird.
Virtual Reality bietet in Bereichen wie Ausbildung und Therapie die größten Vorteile. Beispiele hierfür sind simulierte Operationen, militärische Übungen oder die Behandlung von Phobien, wie etwa die Nachbildung von Flughafenumgebungen zur Bewältigung von Flugangst.
So arbeiten beispielsweise HTC VIVE und V-Armed mit Strafverfolgungsbehörden zusammen, um VR-Schulungen zur Deeskalation und zum taktischen Eingreifen zu entwickeln. Im Bereich der Schmerztherapie kann VR die Aufmerksamkeit umlenken oder Illusionen einer außerkörperlichen Erfahrung erzeugen, um die wahrgenommene Schmerzempfindung zu verringern.
In den Bereichen Kommunikation und Unterhaltung fallen die Ergebnisse jedoch unterschiedlich aus. Während beliebte VR-Titel wie VRChat und Gorilla Tag einen Popularitätsschub verzeichnen konnten, hat sich soziale VR noch nicht als Mainstream etabliert.
Forscher sind der Ansicht, dass Präsenz volle Aufmerksamkeit erfordert – im Gegensatz zu sozialen Medien, die Menschen oft nebenbei nutzen, während sie mehrere Aufgaben gleichzeitig erledigen.
Ja, VR vermittelt zwar ein starkes Eintauchen in die virtuelle Welt, doch um sie effektiv zu nutzen, muss sie auf den richtigen Kontext abgestimmt werden. Wenn Sie ein VR-Erlebnis entwerfen, sollten Sie sich fragen, ob ein vollständiges Eintauchen einen Mehrwert bietet oder vielmehr zu Ermüdung und Ablenkung führt.
2. Avatare prägen nicht nur das Aussehen, sondern beeinflussen auch das Verhalten.
In der VR beginnen wir normalerweise damit, einen Avatar „anzuziehen“, ähnlich wie wir uns morgens ankleiden. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Erscheinungsbilder nicht nur rein kosmetischer Natur sind – sie beeinflussen auf subtile Weise unsere Einstellungen, unser Verhalten und unsere Entscheidungsfindung.
Eine von Jeremy Bailenson und Nick Yee vorgeschlagene Erkenntnis wird als „Proteus-Effekt“ bezeichnet. Dieses Phänomen ist bekannt als der Proteus-Effekt. Es zeigt, dass Menschen ihr Verhalten häufig entsprechend dem Aussehen ihres Avatars anpassen. So führen beispielsweise größere Avatare zu einem selbstbewussteren Verhandlungsverhalten, während zerbrechlich wirkende Avatare dazu führen können, dass Nutzer vorsichtiger agieren.
Doch es geht nicht nur um das Aussehen. Wenn virtuelle Gliedmaßen reale Bewegungen widerspiegeln, kann dies ein Gefühl der „Körperzugehörigkeit“ auslösen. Forschungsergebnisse zeigen, dass dieses Gefühl nicht nur visueller Natur ist, sondern auch das Gedächtnis und die Selbstwahrnehmung beeinflusst (selbst ohne haptisches Feedback). Dieser Effekt trägt dazu bei, dass Nutzer das Gefühl haben, ihr virtueller Körper sei wirklich ein Teil von ihnen selbst.
Im Laufe der Zeit summieren sich diese subtilen Einflüsse und wirken sich auf das Sozialverhalten, die Emotionsregulation und sogar auf die Entstehung von Vorurteilen aus. Forscher warnen davor, dass selbst Standard-Avatare oder Bewegungssysteme unbewusst die Ergebnisse von VR-Experimenten beeinflussen können, unabhängig davon, ob dies direkt untersucht wird oder nicht.
Die Wahl des Avatars ist nicht nur eine stilistische Entscheidung, sondern prägt nach und nach auch die Art und Weise, wie wir uns selbst sehen und mit anderen interagieren.
3. VR-Unterricht eignet sich nicht für alle Lernformen.
Der Einsatz von VR-Anwendungen im Bildungsbereich ist nichts Neues und reicht von Flugsimulationen über medizinische Schulungen und Museumsführungen bis hin zum Sprachenlernen. Allerdings eignet sich VR nicht für jeden einzelnen Bereich der Bildung. Wenn es um abstrakte Konzepte oder komplexe logische Zusammenhänge geht, können immersive Umgebungen sogar kontraproduktiv wirken.
VR eignet sich hervorragend für Aufgaben, die praktisches Üben erfordern. Verfahrensbezogene Lernaufgaben, wie das Einüben chirurgischer Schritte oder von Arbeitsabläufen in der Fertigung in der VR, helfen den Nutzern, Wissen zu verinnerlichen und es im Alltag anzuwenden. Die Simulation von Brandnotfällen mit VR für die Brandbekämpfung ist dank FLAIM Systems.
Der Unterricht abstrakter Konzepte wie Theorien, mathematischer Formeln oder historischer Erzählungen kann jedoch zu einer kognitiven Überlastung führen. Zu viele Sinneseindrücke lenken die geistige Energie auf die Verarbeitung der Umgebung, anstatt auf das Verständnis der Inhalte. Dies stellt insbesondere für jüngere Lernende oder solche mit noch nicht voll entwickelten Lernstrategien eine Herausforderung dar.
Interessanterweise sind viele gescheiterte VR-Projekte im Bildungsbereich darauf zurückzuführen, dass lediglich 2D-Materialien in die VR übertragen wurden, beispielsweise durch das Abspielen von Videos in einem virtuellen Klassenzimmer oder das Vorlesen durch Avatare. Das mag zwar modern erscheinen, ist jedoch oft weniger effektiv als herkömmliche Methoden.
4. Das Ganzkörper-Tracking revolutioniert die VR – doch es gibt einen Haken.
Die Ganzkörper-Verfolgung ist absolut beeindruckend. Jede Kopfbewegung, jedes Winken, jeder Schritt und sogar jede Augenbewegung werden in Echtzeit in die VR übertragen. Was das Eintauchen in die virtuelle Welt angeht, gibt es – ehrlich gesagt – (derzeit) nichts Besseres.
Für Forscher ist das Ganzkörper-Tracking eine wahre Fundgrube für Erkenntnisse zum Nutzerverhalten. Jedes Glied oder jeder Erfassungspunkt ist eine Messgröße, die analysiert werden kann. So können beispielsweise Handbewegungsbahnen, Blickverlagerungen oder die Stabilität der Körperhaltung Aufschluss über den Aufmerksamkeitsgrad und Stress geben oder sogar sensorische Empfindlichkeiten oder ADHS vorhersagen. In Mehrbenutzer-Erlebnissen helfen körperliche Hinweise dabei, soziale Rhythmen, den zwischenmenschlichen Raum und nonverbale Kommunikation einzuschätzen.
Gibt es jedoch Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes? Studien zeigen, dass bereits fünf Minuten an Bewegungsdaten von Kopf und Händen ausreichen, um Personen mit einer Genauigkeit von über 90 % zu identifizieren.
Auch wenn VR mit Ganzkörper-Tracking purer Spaß ist, müssen wir uns dennoch bewusst sein, dass dies ein Risiko für die Privatsphäre darstellen kann.
5. In der VR neigen Menschen dazu, Entfernungen falsch einzuschätzen.
An die virtuelle Realität muss man sich erst gewöhnen. Bei der Navigation in der virtuellen Realität neigen Nutzer dazu, die Entfernungen zu unterschätzen, wenn sie alltägliche Handlungen wie das Greifen von Gegenständen, das Gehen und das Springen ausführen.
Auch wenn es zunächst unbedeutend erscheint, kann eine Entfernungsverzerrung die gesamte Interaktionsqualität in der VR beeinträchtigen. Sie verringert die Genauigkeit präziser Bewegungen wie Werfen oder Greifen und wirkt sich auf das Timing und den Komfort bei der Interaktion mit anderen Nutzern aus.
Überraschenderweise tritt dieses Problem sogar im Passthrough-Modusbesteht dieses Problem fort, bei dem Nutzer die reale Welt über die Kameras des Headsets betrachten. Nur weil etwas „echt aussieht“, bedeutet das noch lange nicht, dass wir es auch korrekt wahrnehmen.
Diese Fragen werden derzeit noch untersucht, doch zu den möglichen Ursachen zählen ein eingeschränktes Sichtfeld, schwache Tiefenhinweise, Ausgleichsbewegungen aufgrund des Gewichts des Headsets oder sogar die Art und Weise, wie Schatten dargestellt werden.
Die Entwickler arbeiten derzeit intensiv an Lösungen wie dem Einsatz von Tiefenkameras, der Anpassung der Augenhöhe der Avatare oder der Optimierung von Bodenschatten und Sichtfeld.
Wie geht es mit VR weiter?
Diese fünf Erkenntnisse werden zwar nicht alle Herausforderungen im Bereich der virtuellen Realität lösen, bieten jedoch allgemein anerkannte Einblicke in die Art und Weise, wie die Welt mit der virtuellen Realität interagiert. Nach dreißig Jahren ist VR nicht mehr nur eine Form der Unterhaltung, sondern eine Perspektive zur Beobachtung menschlichen Verhaltens, die Nutzer in neue Rollen und Umgebungen versetzt. Ob wir diese Technologie nutzen, um unser Verständnis der realen Welt zu erweitern, liegt ganz bei uns.
