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

49491. Расчет компаратора для однополярных напряжений с гистерезисной характеристикой 89.5 KB
  Выбор и анализ схемы. Принцип работы схемы. Расчет схемы. Выбор и анализ схемы Выбор ОУ производился исходя из значений Tокр.
49492. Проект ОКС 7 на ГТС с УВС 1.27 MB
  Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСi ПСj формируется по следующим правилам: нормальный маршрут должен быть либо прямым без транзитов либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов STP SP STP. телефонным Указатель выбранных нормальных маршрутов Исх i Вхд j...
49493. Vетоды проектирования линейной части цифровой волоконно-оптической системы передачи данных 1.3 MB
  Разработана линейная часть волоконнооптической системы передачи данных со следующими параметрами: а число каналов 4320 288 из них не заняты; б рабочая длины волны 1310 мкм; в протяженностью трассы 612 км; г метод прокладки: подвес вдоль ж д; д минимальный энергетический запас 4 дБ; е компенсация дисперсии на трассе не требуется; ж оптическое волокно марки OFS llWve; з марка кабеля ОФС ДТ 865 8; и семь регенерационных пунктов; к избыточностью системы 67; л стоимостью каналокилометра: ; м коэффициентом готовности 0. Так...
49495. Определение в планируемом периоде количества ТО и КР 287.5 KB
  Каждому типу машин присуще свое определенное распределение трудоемкости по видам работ. Удельный вес видов работ в общем, объеме трудоемкость остается без существенных изменений, несмотря на совершенствование технологии ремонта и снижение общих трудозатрат на ремонт машин данного типа.
49496. Разработка стенда для диагностирования системы охлаждения 1.15 MB
  Ремонтно-механические мастерские, как правило, работают в одну смену, и только при большой загрузке и в целях лучшего использования дорогостоящего оборудования механические отделения и некоторые другие участки иногда работают в две смены.
49497. Проект ОКС 7 на ГТС с УВС и УИС 717 KB
  ОКС7 предоставляет универсальную структуру для организации сигнализации сообщений сетевого взаимодействия и технического обслуживания телефонной сети. SS5 и более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии где информация необходимая для соединения передавалась специальными тонами DTMF в телефонной линии известной как Bканал. Такой тип сигнализации создавал уязвимость в безопасности протокола поскольку злоумышленник мог эмулировать набор служебных...
49498. Система автоматического регулирования частоты вращения ДПТ 857 KB
  Область применения системы. Принцип работы системы. Передаточные функции системы. Анализ структурной устойчивости САР 20 Коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии.
49499. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 671 KB
  Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Экономическая эффективность применения сварки по сравнению с механическими способами соединения деталей и литьем заключается в экономии металла снижении трудоемкости работ и технологической гибкости процесса.д Все способы сварки условно делятся на две группы. К первой относятся способы сварки при которых соединение получается за счет расплавления металла.