30 лет исследованиям в области виртуальной реальности в Стэнфорде: 5 ключевых выводов об аватарах, отслеживании движений всего тела и погружении в виртуальную реальность
Автор оригинала: Тин-Тин «Вращающийся удар ногой» Редакция: Команда VIVERSE
Исследования в области виртуальной реальности, проводимые в Стэнфорде, сыграли ключевую роль в формировании этой отрасли. На протяжении 30 лет Лаборатория виртуального человеческого взаимодействия ( VHIL) Стэнфордского университета изучает, как люди ведут себя и общаются в иммерсивных цифровых пространствах. В честь этой знаменательной даты команда VHIL выпустила ретроспективный сборник, в котором представлены пять основных выводов. Они касаются аватаров, отслеживания движений всего тела, изменений в поведении и других аспектов, обобщая результаты десятилетий исследований. Эти выводы не только показывают, каким было развитие виртуальной реальности до настоящего момента, но и дают ориентиры относительно её будущего направления.
5 ключевых выводов по итогам 30 лет исследований в области виртуальной реальности.
Виртуальную реальность часто ассоциируют с играми, однако она также является мощным инструментом для психологических и поведенческих исследований. В 1992 году начал выходить научный журнал «PRESENCE», полностью посвящённый виртуальной реальности. Уже тогда исследователи изучали феномен «присутствия», тошноту, возникающую при использовании виртуальной реальности, а также то, как виртуальная реальность может помочь людям преодолеть определённые фобии.
Однако последние статистические данные показывают, что более половины всех экспериментальных исследований, связанных с виртуальной реальностью, были опубликованы с 2018 года. Это свидетельствует о том, что по мере совершенствования устройств виртуальной реальности сфера исследований также расширяется. Ранние исследования были сосредоточены на ощущении присутствия и сенсорном восприятии. С тех пор сфера исследований расширилась и теперь охватывает такие области, как аватары, социальное поведение, образование и многое другое.
С учетом этого давайте рассмотрим пять ключевых выводов, сделанных по итогам 30-летних исследований в области виртуальной реальности, проводимых под руководством Стэнфордского университета.
1. Более глубокое погружение в языковую среду не всегда является лучшим вариантом.
В виртуальной реальности термин «присутствие» или «погружение» означает ощущение реального нахождения в виртуальной среде. Это широко признано наиболее привлекательной особенностью виртуальной реальности, поскольку именно она отличает её от традиционных медиа. Однако исследования показали, что присутствие не всегда является положительным фактором. Ключевую роль играет то, как и где оно применяется.
Технология виртуальной реальности демонстрирует наибольшую эффективность в таких областях, как обучение и терапия. В качестве примеров можно привести симуляции хирургических операций, военные учения или лечение фобий, например, создание виртуальных моделей аэропортов для преодоления страха перед полетами.
Например, компании HTC VIVE и V-Armed сотрудничают с правоохранительными органами в разработке программ виртуальной реальности для обучения методам деэскалации конфликтов и тактическому реагированию. В области обезболивания виртуальная реальность может перенаправить внимание или создать иллюзию выхода из тела, что позволяет снизить воспринимаемую боль.
Однако в сфере общения или развлечений результаты бывают разными. В то время как популярные VR-игры, такие как VRChat и Gorilla Tag , переживают всплеск популярности, социальная виртуальная реальность пока не стала массовым явлением.
Исследователи полагают, что для поддержания присутствия требуется полное внимание, в отличие от социальных сетей, которыми люди часто пользуются, занимаясь одновременно другими делами.
Да, виртуальная реальность обеспечивает сильное ощущение присутствия, однако для её эффективного использования необходимо подобрать подходящий контекст. Если вы разрабатываете VR-проект, задайте себе вопрос: приносит ли полное погружение дополнительную ценность или, напротив, вызывает усталость и отвлекает внимание?
2. Аватары не только определяют внешний вид, но и влияют на поведение.
В виртуальной реальности мы обычно начинаем с того, что «надеваем» аватар — примерно так же, как утром надеваем одежду. Исследования показывают, что эти образы носят не только косметический характер — они незаметно влияют на наши взгляды, поведение и принятие решений.
Одно из открытий, предложенное Джереми Бейленсоном и Ником Йи, получило название «эффект Протея». Это явление известно как эффект Протея. Он показывает, что люди часто меняют своё поведение в зависимости от внешнего вида своего аватара. Например, более высокие аватары способствуют более уверенному поведению при ведении переговоров, в то время как хрупкие аватары могут заставлять пользователей действовать более осторожно.
Однако дело не только во внешнем виде. Когда виртуальные конечности повторяют реальные движения, это может вызвать ощущение «принадлежности тела». Исследования показывают, что это ощущение не носит исключительно визуальный характер, а влияет на память и самовосприятие (даже без тактильной обратной связи). Данный эффект помогает пользователям почувствовать, что их виртуальное тело действительно является частью их самих.
Со временем эти едва уловимые факторы накапливаются, оказывая влияние на социальное поведение, регулирование эмоций и даже формирование предубеждений. Исследователи предупреждают, что даже стандартные аватары или системы движения могут неосознанно влиять на результаты экспериментов в виртуальной реальности, независимо от того, являются ли они предметом непосредственного изучения или нет.
Выбор аватара — это не просто стилистический выбор, а процесс, который постепенно формирует наше представление о себе и влияет на то, как мы взаимодействуем с окружающими.
3. Обучение с использованием виртуальной реальности подходит не для всех видов обучения.
Использование приложений виртуальной реальности в образовании — явление не новое: оно охватывает такие сферы, как авиационные симуляторы, медицинская подготовка, экскурсии по музеям и изучение языков. Однако виртуальная реальность подходит не для всех аспектов образования. Когда речь заходит об абстрактных понятиях или сложной логике, иммерсивные среды могут привести к обратному результату.
Виртуальная реальность (VR) отлично подходит для задач, предполагающих практические занятия. Задачи, направленные на освоение процедур — например, отработка этапов хирургических операций или производственных процессов в виртуальной реальности — помогают пользователям закрепить знания и применять их в реальной жизни. Моделирование пожарных чрезвычайных ситуаций с помощью VR для подготовки пожарных стало важной составляющей обучения с использованием виртуальной реальности благодаря FLAIM Systems.
Однако преподавание абстрактных понятий, таких как теории, математические формулы или исторические повествования, может привести к когнитивной перегрузке. Чрезмерный сенсорный поток отвлекает умственную энергию на обработку окружающей среды вместо понимания учебного материала. Это представляет особую сложность для младших учащихся или тех, у кого стратегии обучения еще недостаточно сформированы.
Интересно, что многие неудачные примеры применения виртуальной реальности в образовании связаны с простым переносом 2D-материалов в виртуальную реальность, например, с показом видеороликов в виртуальном классе или с тем, что аватары зачитывают текст вслух. Это может казаться современным подходом, однако зачастую такие методы дают худшие результаты, чем традиционные.
4. Отслеживание движений всего тела кардинально меняет мир виртуальной реальности, но есть один нюанс.
Отслеживание движений всего тела — это просто потрясающе. Каждое движение головы, каждый жест рукой, каждый шаг и даже каждое движение глаз передаются в виртуальную реальность в режиме реального времени. Что касается эффекта погружения, то, честно говоря, ничего лучше (пока что) просто нет.
Для исследователей отслеживание движений всего тела представляет собой настоящую сокровищницу информации о поведении пользователей. Каждая конечность или точка отслеживания представляет собой показатель, поддающийся анализу. Например, траектории движений рук, смены направления взгляда или стабильность осанки могут свидетельствовать об уровне внимания, стрессе или даже позволять прогнозировать сенсорную чувствительность или СДВГ. В многопользовательских сценариях физические сигналы помогают оценивать социальные ритмы, межличностное пространство и невербальное общение.
Но возникают ли при этом опасения относительно конфиденциальности? Исследования показывают, что всего пяти минут данных о движениях головы и рук достаточно для идентификации личности с точностью более 90 %.
Таким образом, хотя виртуальная реальность с отслеживанием движений всего тела — это, безусловно, увлекательное развлечение, мы должны также признать, что она может представлять угрозу для конфиденциальности.
5. В виртуальной реальности люди часто неправильно оценивают расстояние.
Чтобы привыкнуть к виртуальной реальности, требуется некоторое время. При перемещении в виртуальной реальности пользователи, как правило, недооценивают расстояние до окружающих предметов, выполняя повседневные действия, такие как захват предметов, ходьба и прыжки.
Хотя это и кажется незначительным, искажение расстояния может ухудшить общее качество взаимодействия в виртуальной реальности. Оно снижает точность таких точных движений, как бросок или захват, а также влияет на синхронность и комфорт при взаимодействии с другими пользователями.
Удивительно, но эта проблема сохраняется даже в режиме «passthrough», когда пользователи наблюдают за реальным миром через камеры гарнитуры. То, что что-то «выглядит реально», ещё не означает, что мы воспринимаем это точно.
Эти вопросы пока находятся в стадии изучения, однако среди возможных причин можно назвать ограниченное поле зрения, слабые ориентиры глубины, компенсационные движения, вызванные весом гарнитуры, или даже особенности визуализации теней.
Разработчики активно работают над исправлениями, такими как использование камер с датчиками глубины, настройка высоты глаз аватара или корректировка теней на земле и поля зрения.
Что ждет виртуальную реальность в будущем?
Эти пять выводов не решат всех проблем в сфере виртуальной реальности, но они дают общепризнанные представления о том, как мир взаимодействует с виртуальной реальностью. Спустя тридцать лет виртуальная реальность — это не просто вид развлечения, а средство наблюдения за поведением человека, позволяющее пользователям погружаться в новые роли и окружения. Использовать ли эту технологию для расширения нашего понимания реального мира — решать вам.
