Badanie skutków dwóch typów lokomocji w środowisku wirtualnym

Rzeczywistość wirtualna (VR) to technologia, która umożliwia użytkownikom korzystanie z generowanego komputerowo, trójwymiarowego (3D) środowiska przy użyciu specjalistycznego sprzętu elektronicznego. Technologia ta umożliwia użytkownikom eksplorację i interakcję z szeroką gamą obiektów i zdarzeń, umożliwiając im wykonywanie zadań perspektywicznych i motorycznych (Frederick P. Brooks, 1999). Wyświetlacze VR montowane na głowie (HMD) umożliwiają pełne zanurzenie w środowisku wirtualnym, wyświetlając obrazy na ekranach umieszczonych bardzo blisko oczu (Turnbull i Phillips, 2017).

Szybki rozwój tej technologii sprawił, że stała się ona bardziej przystępna cenowo i dostępna, a co za tym idzie, wzrasta również jej wykorzystanie. Ma zastosowanie w różnych dziedzinach, jest m.in. szeroko wykorzystywana jako platforma szkoleniowa dla astronautów, żołnierzy oraz do celów leczniczych w rehabilitacji (Xie i in., 2021). Powodem, dla którego wiele sektorów zachęca do korzystania z VR, jest to, że mogą promować uczenie się motoryczne poprzez tworzenie środowiska, scenariusza lub działania, które pozwala użytkownikowi ćwiczyć umiejętności motoryczne za pomocą prostych narzędzi. Jednocześnie VR zapewnia możliwość powtórzenia tego samego zadania w dowolnym momencie, modyfikując takie czynniki, jak stopień złożoności, czas i intensywność praktyki (Lledó i in., 2016).

Pomimo ogromnej ekspansji technologii wirtualnej, cyberchoroba w dalszym ciągu stanowi problem uniemożliwiający jej płynne korzystanie (Tian i in., 2022). Cybersickness to termin stworzony do opisania nieprzyjemnego wrażenia, które wywołuje korzystanie z technologii wirtualnej rzeczywistości (McCauley i Sharkey, 1992). Cyberchoroba objawia się takimi objawami jak choroba lokomocyjna, które odczuwamy podczas korzystania z pojazdu, takimi jak nudności, zawroty głowy, zmęczenie i niewyraźne widzenie (Laviola, 2000). W różnych badaniach naukowych zjawisko to było określane w różny sposób, np. jako choroba symulacyjna lub choroba VR. Istnieje kilka teorii próbujących wyjaśnić, dlaczego u osób znajdujących się w samochodzie lub podczas używania HMD pojawiają się te objawy, jednak tylko dwie teorie są uważane za najbardziej akceptowane. Pierwszą teorią jest teoria konfliktu sensorycznego zaproponowana przez Reasona i Branda (1975), drugą natomiast jest teoria niestabilności postawy opracowana przez Riccio i Stoffregena (1991).

Istnieje kilka czynników, które wpływają na nasilenie cyberchoroby podczas stosowania HMD i omówiono je już w niektórych badaniach (Tian i in., 2022). Jeden z głównych czynników interakcji; Sposób nawigacji i sterowność. Zbadano różne style lokomocji, takie jak chodzenie sterowane lub teleportacja do środowiska wirtualnego na potrzeby nawigacji i wykazano, że wybór stylu lokomocji będzie miał duży wpływ na wrażenia użytkownika (Al Zayer i in., 2020).

Od tego momentu nasze badanie ma na celu porównanie różnicy między najczęściej stosowanym stylem lokomocji: sterowaniem opartym na kontrolerze a chodzeniem w miejscu (WIP) w kontekście kontroli postawy i cyberchoroby. Planujemy również zbadać inne czynniki wpływające na wyniki, takie jak czynniki osobiste; płeć, wcześniejsze doświadczenie i podatność danej osoby na chorobę lokomocyjną.

W badaniu uczestniczyli zdrowi młodzi ochotnicy (w wieku 18–30 lat). Zbieranie ich rozpoczęło się w listopadzie 2023 r. i potrwa do lutego 2024 r. w laboratorium wydziału fizjoterapii i rehabilitacji Uniwersytetu Yeditepe.

Uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie formularza online lub przeprowadzenie krótkiego wywiadu w celu zebrania informacji demograficznych. Zostaną zapytani o wiek, wzrost (cm), wagę (kg), wskaźnik masy ciała (BMI), płeć (kobieta/mężczyzna), historię medyczną, doświadczenie w grach, preferencje dotyczące dłoni i nóg oraz podatność na chorobę lokomocyjną. Następnie przed i po każdej próbie eksperymentalnej zostaną wykonane pomiary stabilności postawy, choroby lokomocyjnej i tętna (HR).

Wszyscy Uczestnicy zagrają w grę o nazwie „Freedom locomotion VR”, która jest wirtualnym środowiskiem 3D umożliwiającym graczowi wykonanie w nim kilku czynności. Wszyscy uczestnicy zostaną dwukrotnie zanurzeni w tym wirtualnym środowisku (dwie sesje) i będą mieli swobodę robienia w nim tego, co im się podoba. Jednakże podczas każdej sesji będą korzystać z jednego z dwóch typów lokomocji dostępnych w grze, lokomocji opartej na kontrolerze ręcznym (HC) i lokomocji opartej na chodzeniu w miejscu (WIP). Aby porównać działanie każdego z dwóch stylów lokomocji, każdy uczestnik rozegra grę dwukrotnie, aby móc wypróbować oba typy lokomocji. Po każdej sesji sprawdzana będzie kontrola postawy, objawy choroby lokomocyjnej i tętno, aby zmierzyć wpływ każdego rodzaju lokomocji na inny.

Ponieważ badanie to obejmuje jedną grupę, która będzie poddawana wielokrotnym pomiarom w eksperymencie, jednokierunkowa analiza wariancji z powtarzanymi pomiarami (ANOVA) będzie najlepszym testem statystycznym do zbadania różnicy.