30 lat badań nad rzeczywistością wirtualną na Uniwersytecie Stanforda: 5 kluczowych spostrzeżeń dotyczących awatarów, śledzenia ruchu całego ciała i immersji
Autor oryginalny: Kopnięcie obrotowe Tingting Redakcja: Zespół VIVERSE
Badania nad rzeczywistością wirtualną prowadzone na Uniwersytecie Stanforda odegrały kluczową rolę w kształtowaniu tej dziedziny. Od 30 lat Laboratorium Interakcji z Wirtualnymi Postaciami ( VHIL) Uniwersytetu Stanforda bada, w jaki sposób ludzie zachowują się i komunikują w immersyjnych przestrzeniach cyfrowych. Aby uczcić ten kamień milowy, zespół VHIL opublikował retrospektywny zbiór zawierający pięć najważniejszych wniosków. Obejmują one awatary, śledzenie ruchu całego ciała, zmiany zachowań i inne zagadnienia, podsumowując dziesięciolecia badań. Wyniki te nie tylko pokazują, jak dotąd rozwijała się rzeczywistość wirtualna, ale także wskazują kierunki jej przyszłego rozwoju.
5 kluczowych wniosków po 30 latach badań nad rzeczywistością wirtualną.
Rzeczywistość wirtualna (VR) często kojarzy się z grami, ale jest to również potężne narzędzie do badań psychologicznych i behawioralnych. W 1992 roku ukazał się pierwszy numer „PRESENCE” – czasopisma naukowego poświęconego w całości rzeczywistości wirtualnej. Już wtedy naukowcy zajmowali się badaniem zjawiska „obecności”, choroby lokomocyjnej wywołanej przez VR oraz tego, w jaki sposób VR może pomóc ludziom w przezwyciężaniu konkretnych fobii.
Jednak najnowsze dane statystyczne wskazują, że ponad połowa wszystkich badań eksperymentalnych dotyczących rzeczywistości wirtualnej została opublikowana od 2018 roku. Świadczy to o tym, że wraz z udoskonalaniem się urządzeń VR zakres badań również się poszerzył. Wczesne badania skupiały się na poczuciu obecności i percepcji zmysłowej. Od tego czasu zakres badań rozszerzył się na awatary, zachowania społeczne, edukację i inne dziedziny.
Mając to na uwadze, przyjrzyjmy się pięciu kluczowym wnioskom płynącym z 30 lat badań nad rzeczywistością wirtualną przeprowadzonych przez zespół kierowany przez Uniwersytet Stanforda.
1. Większe poczucie zanurzenia się w świecie gry nie zawsze jest lepsze.
W rzeczywistości wirtualnej (VR) pojęcie „obecności” lub „zanurzenia” odnosi się do poczucia, że naprawdę znajdujemy się w wirtualnym środowisku. Jest to powszechnie uznawane za najbardziej fascynującą cechę VR, ponieważ właśnie to odróżnia tę technologię od tradycyjnych mediów. Jednak badania wykazały, że obecność nie zawsze jest korzystna. Kluczowe znaczenie ma to, w jaki sposób i gdzie jest ona stosowana.
Technologia „obecności” przynosi największe korzyści w takich dziedzinach jak szkolenia i terapia. Przykłady obejmują symulowane operacje chirurgiczne, ćwiczenia wojskowe czy leczenie fobii, np. odtwarzanie otoczenia lotniska w przypadku lęku przed lataniem.
Na przykład firmy HTC VIVE i V-Armed współpracują z organami ścigania nad stworzeniem szkoleń w rzeczywistości wirtualnej dotyczących łagodzenia napięć i reagowania taktycznego. W leczeniu bólu rzeczywistość wirtualna może odwracać uwagę lub wywoływać iluzje wyjścia z ciała, co pozwala zmniejszyć odczuwany ból.
Jednak w dziedzinie komunikacji czy rozrywki wyniki są zróżnicowane. Chociaż popularne tytuły VR, takie jak VRChat i Gorilla Tag cieszą się rosnącą popularnością, społeczna rzeczywistość wirtualna nie stała się jeszcze częścią głównego nurtu.
Naukowcy uważają, że bycie obecnym wymaga pełnej uwagi, w przeciwieństwie do mediów społecznościowych, z których ludzie często korzystają, wykonując jednocześnie inne czynności.
Tak więc, VR zapewnia silne poczucie obecności, ale skuteczne wykorzystanie tej technologii wymaga dostosowania jej do odpowiedniego kontekstu. Jeśli projektujesz doświadczenie VR, zadaj sobie pytanie, czy pełne zanurzenie się w wirtualnej rzeczywistości wnosi wartość dodaną, czy też powoduje zmęczenie i rozprasza uwagę.
2. Awatary nie tylko kształtują wygląd, ale także wpływają na zachowanie.
W rzeczywistości wirtualnej zazwyczaj zaczynamy od „założenia” awatara, podobnie jak rano zakładamy ubrania. Badania wykazały, że te wyglądy nie mają wyłącznie charakteru kosmetycznego — w subtelny sposób kształtują nasze postawy, zachowania i procesy decyzyjne.
Jednym z odkryć, zaproponowanym przez Jeremy’ego Bailensona i Nicka Yee, jest tzw. efekt Proteusa. Zjawisko to znane jest jako efekt Proteusa. Pokazuje on, że ludzie często zmieniają swoje zachowanie w zależności od wyglądu swojego awatara. Na przykład wyższe awatary prowadzą do bardziej pewnego siebie zachowania podczas negocjacji, podczas gdy wątłe awatary mogą sprawiać, że użytkownicy zachowują się ostrożniej.
Nie chodzi jednak tylko o wygląd. Kiedy wirtualne kończyny odzwierciedlają rzeczywiste ruchy, może to wywołać poczucie „posiadania ciała”. Badania pokazują, że to odczucie nie ma charakteru wyłącznie wizualnego, ale wpływa również na pamięć i postrzeganie siebie (nawet bez sprzężenia zwrotnego dotykowego). Efekt ten pomaga użytkownikom poczuć, że ich wirtualne ciało jest naprawdę częścią ich samych.
Z biegiem czasu te subtelne wpływy kumulują się, oddziałując na zachowania społeczne, regulację emocji, a nawet kształtowanie się uprzedzeń. Naukowcy ostrzegają, że nawet domyślne awatary lub systemy ruchu mogą nieświadomie wpływać na wyniki eksperymentów w rzeczywistości wirtualnej, niezależnie od tego, czy są one przedmiotem bezpośrednich badań, czy nie.
Wybór awatara to nie tylko kwestia stylu, ale faktycznie stopniowo kształtuje sposób, w jaki postrzegamy samych siebie i wchodzimy w interakcje z innymi.
3. Edukacja oparta na rzeczywistości wirtualnej nie nadaje się do wszystkich form nauki.
Wykorzystanie aplikacji VR w edukacji nie jest niczym nowym – obejmuje ono symulacje lotów, szkolenia medyczne, wycieczki po muzeach oraz naukę języków. Jednak VR nie sprawdza się w każdym aspekcie edukacji. W przypadku abstrakcyjnych pojęć lub złożonej logiki środowiska immersyjne mogą przynieść efekt odwrotny do zamierzonego.
Wirtualna rzeczywistość doskonale sprawdza się w zadaniach wymagających praktycznych ćwiczeń. Zadania związane z uczeniem się procedur, takie jak ćwiczenie etapów zabiegów chirurgicznych czy procesów produkcyjnych w wirtualnej rzeczywistości, pomagają użytkownikom utrwalić wiedzę i zastosować ją w praktyce. Symulowanie sytuacji pożarowych za pomocą VR w szkoleniach strażackich stanowi niezwykły element edukacji opartej na wirtualnej rzeczywistości, dzięki systemom FLAIM.
Jednak nauczanie abstrakcyjnych pojęć, takich jak teorie, wzory matematyczne czy narracje historyczne, może prowadzić do przeciążenia poznawczego. Nadmiar bodźców sensorycznych sprawia, że energia umysłowa skupia się na przetwarzaniu bodźców otoczenia, a nie na zrozumieniu treści. Stanowi to szczególne wyzwanie dla młodszych uczniów lub osób o słabiej rozwiniętych strategiach uczenia się.
Co ciekawe, wiele nieudanych projektów edukacyjnych wykorzystujących VR wynika po prostu z przeniesienia materiałów 2D do środowiska VR, na przykład poprzez odtwarzanie filmów w wirtualnej klasie lub odczytywanie tekstu na głos przez awatary. Choć może się to wydawać nowoczesnym rozwiązaniem, często przynosi gorsze efekty niż tradycyjne metody.
4. Śledzenie ruchów całego ciała rewolucjonizuje rzeczywistość wirtualną, ale jest pewien haczyk.
Śledzenie ruchu całego ciała jest po prostu niesamowite. Każdy ruch głowy, machnięcie ręką, krok, a nawet ruch gałek ocznych jest przenoszony do rzeczywistości wirtualnej w czasie rzeczywistym. Jeśli chodzi o poczucie zanurzenia się w wirtualnej rzeczywistości, szczerze mówiąc, nie ma nic lepszego (przynajmniej na razie).
Dla badaczy śledzenie ruchu całego ciała stanowi prawdziwą skarbnicę informacji o zachowaniach użytkowników. Każda kończyna lub punkt śledzenia stanowi wskaźnik, który można poddać analizie. Na przykład trajektorie ruchów rąk, zmiany kierunku wzroku czy stabilność postawy mogą wskazywać na poziom uwagi, stres, a nawet pozwalać przewidzieć nadwrażliwość sensoryczną lub ADHD. W sytuacjach z udziałem wielu użytkowników sygnały fizyczne pomagają ocenić rytmy społeczne, przestrzeń interpersonalną oraz komunikację niewerbalną.
Czy jednak istnieją obawy dotyczące prywatności? Badania pokazują, że już pięć minut danych dotyczących ruchów głowy i rąk pozwala zidentyfikować konkretne osoby z ponad 90-procentową dokładnością.
Chociaż więc rzeczywistość wirtualna z funkcją śledzenia ruchu całego ciała to po prostu świetna zabawa, musimy również zdawać sobie sprawę, że może ona stanowić zagrożenie dla prywatności.
5. W rzeczywistości wirtualnej ludzie często błędnie oceniają odległość.
Przyzwyczajenie się do VR zajmuje trochę czasu. Poruszając się w wirtualnej rzeczywistości, użytkownicy często nie doceniają odległości, wykonując codzienne czynności, takie jak chwytanie przedmiotów, chodzenie i skakanie.
Choć może się to wydawać drobną kwestią, zniekształcenie odległości może pogorszyć ogólną jakość interakcji w rzeczywistości wirtualnej. Zmniejsza ono dokładność precyzyjnych ruchów, takich jak rzucanie czy chwytanie, a także wpływa na synchronizację i komfort podczas interakcji z innymi użytkownikami.
Co zaskakujące, problem ten utrzymuje się nawet w trybie passthrough, w którym użytkownicy obserwują rzeczywisty świat za pośrednictwem kamer w zestawach słuchawkowych. To, że coś „wygląda na prawdziwe”, nie oznacza, że postrzegamy to prawidłowo.
Kwestie te są nadal przedmiotem badań, ale wśród możliwych przyczyn można wymienić ograniczone pole widzenia, słabe sygnały wskazujące głębię, ruchy kompensacyjne spowodowane ciężarem zestawu słuchawkowego, a nawet sposób renderowania cieni.
Programiści aktywnie pracują nad poprawkami, takimi jak wykorzystanie kamer wykrywających głębię, dostosowanie wysokości oczu awatarów czy modyfikacja cieni rzucanych na podłoże oraz pola widzenia.
Co dalej z VR?
Te pięć wniosków nie rozwiąże wszystkich wyzwań związanych z VR, ale dostarcza powszechnie uznanych spostrzeżeń na temat tego, w jaki sposób świat wchodzi w interakcję z wirtualną rzeczywistością. Po trzydziestu latach VR to już nie tylko forma rozrywki, ale także narzędzie do obserwacji ludzkich zachowań, które pozwala użytkownikom wcielić się w nowe role i znaleźć się w nowych środowiskach. To od nas zależy, czy wykorzystamy tę technologię do poszerzenia naszej wiedzy o świecie rzeczywistym.
