30 jaar VR-onderzoek aan Stanford: 5 belangrijke inzichten over avatars, tracking van het hele lichaam en immersie
Oorspronkelijke auteur: 庭庭迴旋踢 Bewerkt door: VIVERSE Team
Het VR-onderzoek aan Stanford heeft een cruciale rol gespeeld bij de ontwikkeling van het vakgebied van virtual reality. Al 30 jaar lang bestudeert het Virtual Human Interaction Lab ( VHIL) van Stanford hoe mensen zich gedragen en communiceren in meeslepende digitale omgevingen. Om deze mijlpaal te vieren heeft het VHIL-team een retrospectieve collectie uitgebracht met vijf belangrijke inzichten. Deze hebben betrekking op avatars, full-body tracking, gedragsveranderingen en meer, en vormen een samenvatting van decennia aan onderzoek. Deze bevindingen laten niet alleen zien waar VR vandaan komt, maar bieden ook aanwijzingen over de richting waarin het zich in de toekomst zou kunnen ontwikkelen.
5 belangrijke inzichten na 30 jaar onderzoek naar VR.
VR wordt vaak in verband gebracht met gaming, maar het is ook een krachtig hulpmiddel voor psychologisch en gedragsonderzoek. In 1992 verscheen PRESENCE, een volledig aan VR gewijd wetenschappelijk tijdschrift. Toen al deden onderzoekers al onderzoek naar ‘presence’, bewegingsziekte bij VR en de manier waarop VR mensen zou kunnen helpen bij het overwinnen van specifieke fobieën.
Uit recente statistieken blijkt echter dat meer dan de helft van alle experimentele onderzoeken op het gebied van VR sinds 2018 is gepubliceerd. Dit toont aan dat naarmate VR-apparaten beter worden, ook het onderzoek zich heeft uitgebreid. Vroegere onderzoeken richtten zich op aanwezigheid en zintuiglijke waarneming. Sindsdien heeft het onderzoek zich uitgebreid naar avatars, sociaal gedrag, onderwijs en nog veel meer.
Laten we met dat in gedachten eens kijken naar vijf belangrijke bevindingen uit 30 jaar VR-onderzoek door een team onder leiding van Stanford.
1. Meer onderdompeling is niet altijd beter.
In VR verwijst ‘presence’ of immersie naar het gevoel echt in de virtuele omgeving te zijn. Dit staat algemeen bekend als het meest aantrekkelijke kenmerk van VR, omdat het VR onderscheidt van traditionele media. Maar uit onderzoek is gebleken dat presence niet altijd gunstig is. Het komt erop aan hoe en waar het wordt toegepast.
Presence biedt de grootste voordelen op gebieden als opleiding en therapie. Voorbeelden hiervan zijn gesimuleerde operaties, militaire oefeningen of fobiebehandelingen, zoals het nabootsen van een luchthavenomgeving bij vliegangst.
Zo werken HTC VIVE en V-Armed bijvoorbeeld samen met wetshandhavingsinstanties aan de ontwikkeling van VR-trainingen voor de-escalatie en tactische reacties. Op het gebied van pijnbestrijding kan VR de aandacht afleiden of de illusie van een ‘buiten-het-lichaam’-ervaring opwekken om de waargenomen pijn te verminderen.
Op het gebied van communicatie of entertainment lopen de resultaten echter uiteen. Terwijl populaire VR-titels zoals VRChat en Gorilla Tag een enorme populariteitsstijging hebben doorgemaakt, is sociale VR nog niet mainstream geworden.
Onderzoekers zijn van mening dat aanwezigheid volledige aandacht vereist, in tegenstelling tot sociale media, die mensen vaak gebruiken terwijl ze met meerdere dingen tegelijk bezig zijn.
Dus ja, VR zorgt voor een sterke aanwezigheid, maar om het effectief te gebruiken, moet je het afstemmen op de juiste context. Als je een VR-ervaring ontwerpt, vraag jezelf dan af of volledige onderdompeling een meerwaarde biedt of juist vermoeidheid en afleiding veroorzaakt.
2. Avatars bepalen niet alleen het uiterlijk, maar beïnvloeden ook het gedrag.
In VR beginnen we meestal met het ‘aantrekken’ van een avatar, net zoals we ’s ochtends onze kleren aantrekken. Uit onderzoek is gebleken dat deze uiterlijke kenmerken niet alleen cosmetisch zijn, maar ook op subtiele wijze onze houding, ons gedrag en onze besluitvorming beïnvloeden.
Een bevinding, voorgesteld door Jeremy Bailenson en Nick Yee, wordt het Proteus-effect genoemd. Dit fenomeen staat bekend als het Proteus-effect. Het laat zien dat mensen hun gedrag vaak aanpassen aan het uiterlijk van hun avatar. Zo leiden langere avatars bijvoorbeeld tot zelfverzekerder onderhandelingsgedrag, terwijl tengere avatars ertoe kunnen leiden dat gebruikers voorzichtiger handelen.
Maar het gaat niet alleen om het uiterlijk. Wanneer virtuele ledematen echte bewegingen nabootsen, kan dat een gevoel van ‘lichaamsbezit’ oproepen. Onderzoek toont aan dat dit gevoel niet alleen visueel is, maar ook van invloed is op het geheugen en de zelfperceptie (zelfs zonder haptische feedback). Dit effect helpt gebruikers het gevoel te krijgen dat hun virtuele lichaam echt een deel van henzelf is.
Na verloop van tijd stapelen deze subtiele invloeden zich op en beïnvloeden ze sociaal gedrag, emotionele regulatie en zelfs het ontstaan van vooroordelen. Onderzoekers waarschuwen dat zelfs standaardavatars of bewegingssystemen onbewust de uitkomsten van VR-experimenten kunnen beïnvloeden, of deze nu direct worden bestudeerd of niet.
De keuze van een avatar is niet alleen een stilistische keuze, maar beïnvloedt ook geleidelijk aan hoe we onszelf zien en met anderen omgaan.
3. VR-onderwijs is niet voor alle leervormen geschikt.
Het gebruik van VR-toepassingen in het onderwijs is niet nieuw; het varieert van vluchtsimulaties en medische opleidingen tot museumrondleidingen en het leren van talen. Maar VR is niet in elk aspect van het onderwijs geschikt. Als het gaat om abstracte begrippen of complexe logica, kunnen meeslepende omgevingen juist een averechts effect hebben.
VR blinkt uit in taken waarbij praktische oefening centraal staat. Procedurele leertaken, zoals het oefenen van chirurgische handelingen of fabriekswerkprocessen in VR, helpen gebruikers kennis vast te houden en deze in de praktijk toe te passen. Het simuleren van brandnoodsituaties met VR voor brandbestrijding is een geweldig onderdeel van VR-opleidingen geworden, dankzij FLAIM Systems.
Het onderwijzen van abstracte begrippen zoals theorieën, wiskundige formules of historische verhalen kan echter leiden tot cognitieve overbelasting. Te veel zintuiglijke prikkels leiden ertoe dat mentale energie wordt besteed aan het verwerken van de omgeving in plaats van aan het begrijpen van de lesstof. Dit vormt vooral een uitdaging voor jongere leerlingen of voor leerlingen met minder ontwikkelde leerstrategieën.
Het is interessant om te zien dat veel mislukte VR-onderwijsprojecten voortkomen uit het simpelweg omzetten van 2D-materiaal naar VR, zoals het afspelen van video’s in een virtueel klaslokaal of het laten voorlezen door avatars. Het lijkt misschien modern, maar het levert vaak slechtere resultaten op dan traditionele methoden.
4. Volledige lichaamsregistratie zorgt voor een revolutie in VR, maar er zit een addertje onder het gras.
De tracking van het hele lichaam is werkelijk verbluffend. Elke draai van het hoofd, elk gebaar, elke stap en zelfs elke oogbeweging wordt in realtime naar de VR overgebracht. Als het om immersie gaat, is er eerlijk gezegd (voorlopig) niets beters.
Voor onderzoekers is tracking van het hele lichaam een schat aan informatie over gebruikersgedrag. Elk ledemaat of trackingpunt is een meetwaarde die kan worden geanalyseerd. Zo kunnen bijvoorbeeld de bewegingspaden van de handen, veranderingen in de blikrichting of de stabiliteit van de houding wijzen op aandachtsniveaus en stress, of zelfs sensorische overgevoeligheid of ADHD voorspellen. Bij ervaringen met meerdere gebruikers helpen fysieke signalen bij het beoordelen van sociale ritmes, interpersoonlijke ruimte en non-verbale communicatie.
Maar zijn er dan geen privacykwesties? Uit onderzoek blijkt dat met slechts vijf minuten aan bewegingsgegevens van hoofd en handen personen met een nauwkeurigheid van meer dan 90% kunnen worden geïdentificeerd.
Hoewel VR met tracking van het hele lichaam gewoon puur plezier is, moeten we ook beseffen dat het een risico voor de privacy kan vormen.
5. Mensen hebben de neiging om afstanden in VR verkeerd in te schatten.
Het kost wat tijd om aan VR te wennen. Bij het navigeren in virtual reality hebben gebruikers de neiging om de afstand tot voorwerpen te onderschatten wanneer ze alledaagse handelingen uitvoeren, zoals voorwerpen vastpakken, lopen en springen.
Hoewel het misschien onbeduidend lijkt, kan afstandsvervorming de algehele kwaliteit van de interactie in VR aantasten. Het vermindert de nauwkeurigheid van precieze bewegingen, zoals gooien of grijpen, en beïnvloedt de timing en het comfort bij de interactie met andere gebruikers.
Verrassend genoeg blijft dit probleem zelfs in de passthrough-modus, waarin gebruikers de echte wereld via de camera’s van de headset bekijken. Het feit dat iets er ‘echt uitziet’, betekent nog niet dat we het ook nauwkeurig waarnemen.
Deze kwesties worden nog onderzocht, maar mogelijke oorzaken zijn onder meer een beperkt gezichtsveld, zwakke diepte-aanwijzingen, compenserende bewegingen als gevolg van het gewicht van de headset, of zelfs de manier waarop schaduwen worden weergegeven.
Ontwikkelaars werken momenteel hard aan oplossingen, zoals het gebruik van dieptecamera’s, het aanpassen van de ooghoogte van avatars of het bijstellen van schaduwen op de grond en het gezichtsveld.
Wat staat er te wachten voor VR?
Deze vijf bevindingen zullen niet alle uitdagingen op het gebied van VR oplossen, maar ze bieden algemeen aanvaarde inzichten in de manier waarop de wereld met virtual reality omgaat. Na dertig jaar is VR niet langer alleen een vorm van entertainment, maar een lens om menselijk gedrag te observeren, waarbij gebruikers in nieuwe rollen en omgevingen worden geplaatst. Of we deze technologie gebruiken om ons begrip van de echte wereld te vergroten, is aan ons.
