77310

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ СРЕДЫ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

В этой связи можно рассмотреть историю развития средств интерактивной машинной графики предназначенных для обеспечения интерпретации данных и отметить увеличение ldquo;плотностиrdquo; при передаче информации от порядка тысячи элементарных векторов на экране до генерации в реальном времени практически полноценных фотореалистичных фильмов. Это состояние характеризуется как ощущение пребывания в ldquo;другом миреrdquo; в отличие от обычного для компьютерной графики...

Русский

2015-02-02

29.5 KB

1 чел.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ СРЕДЫ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

В.Л. Авербух, Н.В. Авербух, А.А. Щербинин

ИММ УрО РАН, РППУ, УрФУ.

Екатеринбург

По известному высказыванию Р. Хэмминга (Richard Hamming) цель вычислений заключается не в числах, а в понимании. (“The purpose of computing is insight, not numbers.”) В этой связи можно рассмотреть историю развития средств интерактивной машинной графики, предназначенных для обеспечения интерпретации данных, и отметить увеличение “плотности” при передаче информации - от порядка тысячи элементарных векторов на экране до генерации в реальном времени практически полноценных фотореалистичных фильмов. Особое место среди современных методик визуализации занимает виртуальная реальность.

Под виртуальной реальностью понимается генерируемая компьютером среда, создающая иллюзию нахождения пользователя в предлагаемом программной системой мире. В качестве среды виртуальной реальности рассматривается сочетание технических и программных средств, создающих объемное изображение, с которым может взаимодействовать пользователь. Основным фактором, определяющим виртуальную реальность в отличие от объемной компьютерной графики, является состояние присутствия. Это состояние характеризуется как ощущение пребывания в “другом мире”, в отличие от обычного для компьютерной графики наблюдения за картинкой на экране.

Научные вычисления предполагают анализ большого объема данных, полученных в результате работы компьютерной программы. Пользователь должен взаимодействовать с моделью, интерпретируя за счет сложной интеллектуальной деятельности абстрактные образы. В этой связи появляется целый ряд вопросов. Прежде всего, это вопросы о влиянии присутствия на выполнение мыслительной деятельности. Не отвлечет ли новое состояние от задачи? Нам важно и интересно узнать достижимо ли присутствие, как таковое, при работе с абстрактными образами? Сможет ли пользователь взаимодействовать со средой, если у него не будет субъективного ощущения пребывания в ней? Далее возникает вопрос о взаимовлиянии присутствия и интеллектуальной деятельности по обработке представленной информации. Могут ли они протекать одновременно, будет ли одно усиливать другое или мешать, препятствуя решению задач? Ставится также вопрос о влиянии среды виртуальной реальности на мыслительную деятельность, ответ на который позволяет отделить воздействие психологических эффектов от воздействия чисто технических средств. Поэтому вместе с исследованием присутствия необходимо изучение влияния виртуальной реальности на решение интеллектуальных задач.

В соответствии с поставленными целями была разработана методика, в которой испытуемым предлагалась задача на пространственное преобразование объекта. Для этого использовался тест “Кубики Коса” - субтест в интеллектуальном тесте Векслера. Тест “Кубики Коса” позволяет тестировать восприятие, моторику, зрительно-моторную координацию, пространственные представления и эвристические способности, оценивает способность к выполнению основных мыслительных операций - сравнение, анализ и синтез. В эксперименте приняло участие 74 человека, из них 42 женщины и 32 мужчины. Задача испытуемых заключается в выполнении десяти заданий на составление узора из верхних граней красно-белых кубиков. Часть испытуемых вошли в контрольную группу, выполнявшую тест на экране компьютера, на котором было установлено разрешение такое же, как на стерео-очках. Основная группа испытуемых выполняла тест в стерео-очках. При этом не менялось ни содержание заданий, ни способ, ни последовательность их предъявления.

У части испытуемых было зафиксировано состояние присутствия. Вместе с тем проведенные исследования показали, что состояние присутствие как таковое не оказало значимого влияния на время и правильность решения теста “Кубики Коса”. Возможно, переживание состояния присутствия не будет оказывать влияние и на решение других интеллектуальных задач сходного типа и может не приниматься во внимании при проектировании виртуальных сред, предназначенных для сложной умственной деятельности.

Виртуальная реальность, будучи принципиально новой компьютерной средой, воспринимается пользователями иначе, чем привычный интерфейс, рассчитанный на вывод информации на экран. Взаимодействие с ней нуждается в пристальном изучении со стороны психологов, так как не исключено, что именно психологические факторы будут влиять если не на эффективность работы в виртуальной реальности, то на готовность взаимодействовать с ней. Средство вывода информации оказывает влияние на результаты прохождения теста “Кубики Коса”. Причем не на время и не на правильность выполнения теста, а на саму способность найти решение сложной задачи. Это, скорее всего, связано с несовершенством стерео-очков и должно учитываться при разработке специфических для виртуальной реальности программных систем. Также разработчикам необходимо учитывать возможность появления у некоторых пользователей сред виртуальной реальности “киберболезни” (cybersickness) и проявления побочных негативных эффектов, вызванных “гиперприсутствием” и связанных с потерей представления о реальном состоянии, месте и времени.

Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 14 "Интеллектуальные информационные технологии, математическое моделирование, системный анализ и автоматизация" при поддержке УрО РАН, проект  09-П-1-1003.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30768. Основные монтажные процессы 14.75 KB
  1 подготовка элемента к монтажу 2 строповка крепление к крюку крана 3 подъём перемещение установка в проектное положение 4временное закрепление 5выверка 6окончательное закрепление Подготовка конструкции к монтажу: проверка состояния нанесение осевых рисок на конструкцию и на место установки обустройство конструкции монтажной оснасткой закрепление расчалок распорок навесных лестниц оттяжек монтажное усиление конструкции укрупнительная сборка на земле сооружается блок из отдельных конструктивных элементов уменьшает...
30769. Укрупнительная сборка конструкции. Классификация монтажа по степени укрупнения 14.69 KB
  Укрупнительную сборку конструкций выполняют: на заводеизготовителе когда разделение элементов на блоки вызвано условиями изготовления в целях лучшего использования оборудования или повышения производительности труда; на строительной площадке если целесообразно собрать монтажный блок из нескольких элементов до подъема и полнее использовать грузоподъемность монтажного механизма. Сборке подлежат: стальные фермы больших пролетов поступающие на монтаж в виде двух полуферм; железобетонные и стальные колонны разделенные по высоте на несколько...
30770. Приспособления для выверки и временного закрепления конструкций 14.96 KB
  Приспособления для выверки и временного закрепления конструкций. При монтаже стальных и железобетонных конструкций используют приспособления позволяющие временно удерживать установленный на место элемент и регулировать его положение при выверке и приведении в проектное положение. Одиночные приспособления предназначены для удержания одного элемента групповые одного элемента или нескольких. Расчалки гибкие из канатов монтажные приспособления работающие только на растяжение.
30771. Основные способы строповки конструкций при монтаже. Грузозахватные приспособления 14.25 KB
  Основные способы строповки конструкций при монтаже. Строповка конструкций. Строповкой называют захват конструкций канатом стропом подвешенным к крюку монтажного крана для подъема и установки их в проектное положение. Конструкции стропуют в местах указанных в проекте и обеспечивают подачу конструкций к месту установки в положении соответствующем проекту.
30772. Приспособления для рабочего места и безопасного ведения работ на высоте 15.33 KB
  Приспособления для рабочего места и безопасного ведения работ на высоте. К работам на высоте относятся работы при выполнении которых работник находится на расстоянии менее 2 м от неогражденных перепадов по высоте 13 м и более. Рабочие места и проходы к ним зона А расположенные на перекрытиях покрытиях на высоте более 13 м и на расстоянии менее 2 м от границы перепада по высоте должны быть ограждены предохранительными или страховочными защитными ограждениями а при расстоянии более 2м сигнальными ограждениями соответствующими...
30773. Монтаж конструкций со склада и с транспортных средств 16.96 KB
  Монтаж конструкций со склада и с транспортных средств. Метод монтажа в зависимости от организации подачи элементов на монтаж: А со склада Б с колёс Основным условием доставки конструкций транспортными средствами является комплектная и ритмичная их подача в заданной технологической последовательности строго по часовому расписанному по минутам графику непосредственно к месту установки. Монтаж конструкций с транспортных средств по сравнению с предварительной разгрузкой является наиболее экономичным так как сокращаются затраты на...
30774. Классификация методов монтажа в зависимости от последовательности установки элементов 14.82 KB
  Классификация методов монтажа в зависимости от последовательности установки элементов. При раздельном методе одноименные конструкции монтируют или демонтируют самостоятельными потоками совмещенными во времени. Данный метод монтажа и демонтажа рекомендуется при реконструкции пролетов значительной протяженности небольшой внутренней стесненности обеспечивающей развертывание потока при свободном проходе монтажного крана и главное независимости СМР по реконструкции от основной деятельности предприятия. Комплексный метод связан с...
30775. Классификация методов монтажа по степени ограничения свободы перемещения в пространстве 14.68 KB
  По степени ограничения свободы перемещения элементов: А свободный Б ограничено свободный В принудительный оснастка позволяет перемещаться только в 1 необходимом направлении Свободный монтаж при котором монтируемый элемент без какихлибо ограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении. Ограниченносвободный монтаж характеризуется тем что монтируемая конструкция устанавливается в направляющие упоры фиксаторы и другие приспособления частично ограничивающие свободу перемещения конструкции но приводящие к...
30776. Выбор самоходного стрелового крана 19.06 KB
  hо превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки крана hз запас по высоте для обеспечения безопасности монтажа hэл высота монтируемого элемента hстр высота строповки м вылет стрелы А=сlе где расстояние от оси вращения крана до оси крепления стрелы; горизонтальная проекция стрелы длина стрелы L находится по теореме пифагора мы знаем два катета. Зная необходимые характеристики которыми должен обладать кран поднять необходимую тяжесть с некоторой длинной стрелы. Определяем фактические грузоподьёмность длину...