Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

The min fctor distinguishing virtul relity from trditionl threedimensionl computer grphics is the stte of presence. First of ll there re questions bout the impct of presence on mentl ctivity. Will presence distrct the user from the ctul tsk We lso need to know if the presence could be chieved t ll when working with bstrct dt. Will the user be ble to interct with the environment.



17.5 KB

0 чел.


V.L. Averbukh, N.V. Averbukh, A.A. Scherbinin



According to Richard Hamming, “The purpose of computing is insight, not numbers.” Regarding the history of interactive computer graphics, one could note the increasing “density” of information: from about one thousand of elementary vectors on a display to real-time generated photorealistic movies. Virtual reality has a special place among modern techniques of visualization.

By virtual reality we understand a computer-generated environment, creating an illusion of “being there”, inside the program-generated world. Virtual reality environment is understood as a cooperation of hardware and software means, that generate three-dimensional stereoscopic image, that a user can interact with. The main factor, distinguishing virtual reality from traditional three-dimensional computer graphics is the state of presence. It is described as a sense of being “in another world”, which differs from simply watching something on a traditional screen.

Scientific computing  involves an analysis of huge amounts of data, that result from calculations. The user needs to interact with the model, interpreting the abstract images during complex intellectual activity. Several questions arise from this fact. First of all, there are questions about the impact of presence on mental activity. Will presence distract the user from the actual task? We also need to know if the presence could be achieved at all when working with abstract data. Will the user be able to interact with the environment, if he doesn't have a subjective feeling of presence in it? Next, the question of interaction between presence and intellectual activity of interpretation arises. Can they flow at the same time? Will one of them have an impact on the other? Will presence  interfere with the ability to work? Also we pose a question about the influence of presence on intellectual activity itself. The answer will allow us to separate the influence of psychological factors from influence of hardware and technical means. Thus, we need to study both the presence and the influence of virtual reality on intellectual task solving.

According to these goals we have developed an experiment, in which the subjects were to solve tasks on spatial transformations. We used Kohs Block Design Test as a basis. It allows to test perception, motor skills, eye-hand coordination, spatial cognitions and heuristic abilities and to assess one's ability to perform such intellectual operations as comparison, analysis and synthesis. 74 subjects took part in this experiment, 42 female and 32 male. They were to solve ten tasks of composing an image with white-red colored cubes. The subjects from the control group passed the test on a traditional monitor. The experimental group passed the same task using stereoscopic HMD display. The tasks were exactly the same for both groups, also the display resolution was set to 800x600 to equalize the conditions.

Some of the participants had a sense of presence, but it didn't have any impact on their performance during the test. Hence, most probably the presence will not have an impact on performance when solving same or similar intellectual tasks, and will not be a factor when designing virtual environments for complex and abstract intellectual activity.

Virtual reality, being a different computer environment, is perceived differently, not as the traditional screen-based interface.  The interaction with it needs further study by psychologists, because it is quite likely, that psychological factors will influence the performance or the readiness to interact with it. The output interface affects the performance in  Kohs Block Design Test and, notably, not the solving time, but the ability to solve the complex task itself. This is mostly a result of HMD's imperfection, but it should be considered when designing the virtual environment-based systems. Also one should keep in mind, that there is a risk of so-called “cybersickness” and “hyperpresence”  for some users, and try to minimize it.


А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26062. Катаболизм и анаболизм. Биологическое значение основных метаболических путей (гликолиз, цикл трикарбоновых кислот, расщепление и синтез жирных кислот) 15.72 KB
  При катаболизме происходит расщепление и окисление в результате чего извлекается энергия из расщепившихся макромолекул. На первом этапе идут 2 необратимых реакции в результате чего тратится 2 мол АТФ. В результате этого этапа образуется 2 мол НАДНН и 4 мол АТФ. Конечным продуктом является 2 мол ПВК.
26063. Липиды 14.89 KB
  Липидынизкомолекулярные оргие соедия полностью или почти полностью нерастворимые в воде. Биологические фии липидов: 1 Структурная липиды в виде комплекса с белками являются стрми элементами мембран клеток. Классификация липидов: 1Простые липиды ацилглицеролы воска. 2Сложные липиды фосфолипиды гликолипиды стероиды.
26064. Макромолекулы как основа организации биологических структур 23.39 KB
  Первичная структура – линейная. Вторичная структура. Структура полипептидной цепи спирализована неполностью. Такие параллельно расположенные участки структура конфигурация представляет собой складчатую структуру которая включает параллельные цепи связанные водородной связью.
26065. Нуклеиновые кислоты, основные типы, физ-хим 14.65 KB
  Сущт несколько форм ДНК Bформаправозакрученная длина полного витка 34 ангстрема ширина 20 А полный виток спирали10 пар нуклеотидов. Аформа: 11 пар оснований в витке угол наклона 20 Сформа9. Третичная формаукладка в прве. Исходная кольцевая форма у бактерий хлоропластов митох.
26066. Углеводы, их биологическая роль, классификация 12.82 KB
  Классификация: Простые сахарамоносахды их производные; Сложные сахараолигосахариды и полисахариды. Моносахаридыальдозы и кетозы. Олигосахаридыуглеводы молекулы которых содержат 210 моносахаридных остатков. Среди них различают гомополисахды из остатков 1 моносахда гетерополисахдыиз остатков разных моносахдов.
26067. Ферменты как биокатализаторы, их специфичность 14.05 KB
  Ферменты явлся глобулярными белками вклт простые однокомпонентные и сложные двукомпонентные. Белковая часть двукомпонентных ферментов называется апоферментом молекула в целом холоферментом небелковые компоненты легко диссоциирущие из комплекса коферменты. Ферменты внутри клетки содержатся и действуют в определенных ее органеллах. Почти все ферменты гликолиза обнаруживаются в цитоплазме ферменты окислительного фосфорилирования во внутренней мембране.