77311

Психологические феномены виртуальной реальности

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Ниже даются определения основных состояний переживаемых в виртуальной реальности показана их связь и взаимодействие что представляется важным как для дальнейших исследований так и для разработки систем компьютерной визуализации использующих среды виртуальной реальности. Среды виртуальной реальности являются развитием симуляторов и тренажеров созданных еще в 60ые и 70ые годы XX столетия для летчиков и космонавтов. Одновременно с феноменом присутствия описывается феномен погружения как явление когда органы чувств пользователя...

Русский

2015-02-02

29 KB

2 чел.

Психологические феномены виртуальной реальности

Н.В. Авербух (1), А.А. Щербинин (2)

(1) Российский государственный профессионально-педагогический университет

(2) Уральский Государственный Университет

Екатеринбург

Термин виртуальная реальность активно используется в последнее время для описания различных понятий. В этой работе виртуальная реальность понимается как трехмерная интерактивная среда, создающей у пользователя иллюзию присутствия там – в одном пространстве с теми объектами и данными, с которыми он взаимодействует. Феномены присутствия, погружения в виртуальную среду являются предметом изучения психологии, также чрезвычайно важны с позиций компьютерной визуализации.

Ниже даются определения основных состояний, переживаемых в виртуальной реальности, показана их связь и взаимодействие, что представляется важным как для дальнейших исследований, так и для разработки систем компьютерной визуализации, использующих среды виртуальной реальности.

Среды виртуальной реальности являются развитием симуляторов и тренажеров, созданных еще в 60-ые и 70-ые годы XX столетия для летчиков и космонавтов. В начале 90-ых годов такие среды в основном использовались для развлечений и компьютерных игр. Отметим, что в этом случае присутствие – лишь аттракцион, позволяющий пережить более сильные ощущения. Однако при использовании виртуальных сред в психотерапии присутствие – необходимое условие лечения. Аналогично, в симуляторах и тренажерах, предназначенных для обучения космонавтов, летчиков, медиков, автомобилистов и представителей других профессий, в которых неизбежные ошибки учеников могут слишком дорого стоить, присутствие можно счесть важным для выработки навыков с тем, чтобы к реальной ситуации начинающий специалист подошел с багажом профессионального опыта. Виртуальная реальность может также использоваться для визуализации абстрактных моделей, для разработки проектирования техники. В этих случаях виртуальная реальность должна позволять пользователям максимально эффективно взаимодействовать с моделью.

Феномен присутствия неоднократно описывался западными авторами как перцептивная иллюзия непосредственности или, иначе, «ощущение (пребывания) там», мысленное игнорирование компьютера как посредника между человеком и миром, с которым человек взаимодействует. Одновременно с феноменом присутствия описывается феномен погружения как явление, когда органы чувств пользователя обрабатывают не стимулы, происходящие из реального мира, а объекты и события виртуальной среды, и погружение тем полнее, чем выше процент виртуальных стимулов обрабатывается пользователем. В том же ключе можно описать и вовлеченность, которую, как и погружение, описывают в качестве компонента присутствия. Таким образом, вовлеченность описывает степень, в которой внутренний мир пользователя занят событиями виртуальной среды, т.е. в какой мере мышление, внимание, воображение и другие когнитивные процессы сосредоточены на виртуальной реальности. Присутствие, объединяя оба состояния, является, естественно, чем-то большим, нежели простая сумма своих частей. Присутствие в виртуальной среде не может быть сравнено с обычным пребыванием человека в среде реальной. Это особенное состояние сознание, как правило, переживаемое пользователем как яркое, необычное впечатление, новый способ восприятия мира, взаимодействия с миром [1-4].

Цель нашего исследования – изучить состояние присутствия, степень его влияния на работу пользователя, а также понять, дает ли работа в виртуальной реальности какие-то преимущества по сравнению с работой за привычным экраном компьютера – или, напротив, мешает, отвлекая новыми ощущениями и необычными состояниями.

Нами было разработано исследование по изучению работы пользователя с компьютерным аналогом интеллектуального теста «кубики Коса», в котором предлагается складывать из разноцветных кубиков соответствующие предоставленному образцу узоры. В этом исследовании пользователям предлагалось пройти тест «кубики Коса» на экране компьютера или в стерео-очках Emagin Visor Z800, поддерживающих разрешение 800*600 пикселей. В исследовании участвовало 13 человек, которым предлагалось пройти тест дважды: первый раз в стерео-очках, второй раз на экране (восемь человек), или наоборот, в первый раз на экране, второй раз в стерео-очках (пять человек). В ходе эксперимента фиксировалась правильность решения (совпадение с образцом) и время решения.  Проводилось наблюдение за поведением пользователей, а по окончанию испытуемые давали субъективный отчет. (В работе [5] также был использован аналог кубиков Коса для исследования интеллектуальных возможностей пользователей сред виртуальной реальности.)

В ходе эксперимента мы ставили перед собой задачи определить влияние виртуальной реальности на эффективность решения (понимаемую в данном случае как правильность и скорость решения), выявить у испытуемых феномен присутствия и найти, к каким изменениям в поведении приводит это состояние, а также – как оно будет влиять на решение поставленной нами задачи.

В результате исследования не выявилось влияние виртуальной реальности на эффективность решения: не было обнаружено значимой разницы между временем решения в очках и на экране, однако были обнаружены различия между первичным и повторным тестированием: при повторном тестировании испытуемые быстрее справлялись с задачей, что легко объясняется знакомством с задачей, ее основными сложностями и подводными камнями. При этом испытуемыми не было допущено ни одной ошибки при решении теста, поэтому говорить о влиянии виртуальной задачи на правильность решения не приходится.

Интересно, что повторное тестирование на экране (первая подгруппа) не отличается от первичного тестирования на экране (вторая подгруппа). Однако есть разница между первичным (у первой подгруппы) и повторным (у второй подгруппы) тестированием в стерео-очках. Это заставляет предположить, что научение, полученное на экране, дает преимущества при решении теста в виртуальной реальности и, возможно, для лучшей работы со средами виртуальной реальности стоит рекомендовать отработку всех навыков на экране, чтобы к сложности освоения новой системы не примешивалась сложность освоения нового средства вывода информации.

С помощью субъективного отчета мы выявляли переживание испытуемыми состояния присутствия. 4 человека показали, что во время работы чувствовали себя «там», в одной среде с предъявляемыми кубиками. Эти же люди во время работы в стерео-очках меняли позу таким образом, как будто хотели лучше разглядеть виртуальный стол с кубиками, хотя изменение наклона головы, к которому они прибегали, не давало никаких преимуществ. Результаты этих испытуемых сравнивались с результатами испытуемых, показавших, что работали с виртуальной реальностью точно так же, как и с любой другой компьютерной средой. Не было обнаружено значимых различий между временем решения испытуемых, испытавших состояния присутствия и испытуемых, не испытавших, из чего можно сделать вывод, что, по крайней мере, в некоторых случаях присутствие не влияет на результаты умственной деятельности [6].

Таким образом, в ходе экспериментов нами было выявлено состояние присутствия почти у трети испытуемых, и в каждом случае переживание этого состояния находило отражение на поведении. Однако влияния присутствия на эффективность работы не было выявлено. Мало того, время прохождения теста в стерео-очках не отличается от времени прохождения теста при работе с экраном. Однако было сделано наблюдение, что скорость выполнения задания с использованием средств виртуальной реальности значительно возрастает в тех случаях, когда к работе с ней перешли после детального освоения программы на экране. Причем, эффект научения можно исключить. Все это позволяет сделать определенные предположения по методике освоения средств визуализации, использующих виртуальную реальность. На следующем этапе наших исследований предполагается полнее изучить влияние психологических феноменов на эффективность интеллектуальной деятельности в рамках систем визуализации.

Список литературы

1. Steuer, J. (1992). Defining virtual reality: dimensions determining telepresence. Journal of Communication: Autumn 1992; 42(4), 73- 93.

2. Witmer B.G., Singer M. J. Measuring Presence in Virtual Environments: A Presence Questionnaire. Presence, Vol. 7, No. 3, June 1998, 225-240.

3. Measuring Presence: A Response to the Witmer and Singer Presence Questionnaire. Presence, Teleoperators and Virtual Environments. October 1999, Vol. 8, No. 5, Pages 560-565.

4. Insko, B. E. Measuring Presence: Subjective, Behavioral and Physiological Methods. In Being There: Concepts, Effects and Measurement of User Presence in Synthetic Environments, Riva, G., Davide, F., and Ijesslsteon, W. A. (eds.) Ios Ptress, Amsterdam, The Netherlands, 2003.

5. Lok B. , Naik S., Whitton M., Brooks F. P. Jr. Effects of Handling Real Objects and Avatar Fidelity On Cognitive Task Performance in Virtual Environments // Proceedings of the IEEE Virtual Reality 2003 (VR’03), pp.125-132.

6. Авербух Н.В., Щербинин А.А. Феномен “присутствия” в виртуальной реальности в контексте интеллектуальной деятельности человека // Новые образовательные технологии в вузе (НОТВ – 2010), Седьмая международная научно-методическая конференция 8 - 10 февраля 2010 г. Сборник материалов, Часть 2, Екатеринбург, 2010, стр. 155-158.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27271. Закони, принципи і категорії політичної економіки. Етапи пізнання економічної діяльності. Позитивна і нормативна економіка 18.25 KB
  Кожна наука у процесі пізнання об'єктивної реальності займається систематизацією фактів подій процесів щоб виявити певні причини і наслідкові зв'язки між ними та відкрити і сформулювати економічні категорії закони і принципи. Економічні закони відображають внутрішні найсуттєвіші стабільні такі що постійно повторюються причиннонаслідкові взаємозв'язки і взаємозалежності між економічними процесами і явищами. Вони як і закони природи мають об'єктивний характер і виражають причиннопослідовний зв'язок між компонентами явища що...
27272. Процес праці та його основні елементи.Виробництво і праця.Суспільний характер виробництва 19.77 KB
  Процес праці та його основні елементи. Завдяки праці накопичено потенціал продуктивних сил суспільні багатства сформовано сучасну цивілізацію. Прогрес людства неможливий без праці. Отже технічний прояв праці у виробництві відображає її зміст під яким розуміється сукупність трудових функцій працівників.
27273. Економічні ресурси та їх класифікація.Фактори виробництва 17.54 KB
  Обмеженість ресурсів. У певній країні або у масштабі планети обсяги економічних ресурсів природно обмежені.Про обмеженість людських ресурсів у межах планети говорити недоцільно оскільки у світі налічується до 800 млн. Отже обмеженість людських ресурсів і засобів виробництва зумовлена сутністю природою економічної системи.
27274. Економічна система, її структурні елементи та цілі. Типи і еволюція економічних систем 25.31 KB
  їх зміст виявляється у взаємодії людини і природи яка здійснюється у процесі праці виробництва матеріальних і нематеріальних або економічних благ. У такій взаємодії суб'єктом є трудовий колектив сукупний працівник людство а об'єктом природа. Продуктивні сили фактори які забезпечують перетворення речовини природи відповідно до потреб людей створюють матеріальні й духовні блага визначають зростання продуктивності суспільної праці завдяки своєму рівню та характеру порізному впливають на еволюцію певних типів форм власності. Вона...
27275. Власність та її місце в економічній системі. Система відносин власності 88.24 KB
  Система відносин власності. Місце власності в економічній системі Спочатку власність розглядалась як відношення людини до речі тобто як фізична наявність цієї речі у людини і можливість її використання. Це стосується і власності. Інакше кажучи соціальноекономічна сутність власності розкривається і реалізується не в системі зв'язків людина річ а в площині взаємодії людина людина з приводу привласнення об'єктів власності.
27276. акон рідкості та основні проблеми економіки.проблеми раціонального вибору і межі виробничих можливостей суспільства 20.1 KB
  Обмеженість виробничих ресурсів є однією з важливих передумов розвитку і формування ринку. Об'єктивною її основою є дія закону рідкості знання якого дає можливість зрозуміти необхідність подолання суперечностей між зростанням потреб і обмеженістю виробничих ресурсів. Причиною існування закону рідкості є суперечності між безмежними потребами виробничих ресурсів. Зростання людських потреб весь час наштовхується на обмеженість економічних ресурсів.
27277. Форми організації суспільного виробництва. Натуральне господарство. Товарне виробництво 50.9 KB
  Форми організації суспільного виробництва. Форма суспільного виробництва це певний спосіб організації господарської діяльності. Людство пройшло довгий історичний шлях розвитку і знало дві основні форми організації суспільного виробництва: натуральну і товарну. Історично першою формою суспільного виробництва було натуральне господарство рис.
27278. Влияние факторов макросреды 25.5 KB
  Внутр: колво штатных ед корпорат культ взаимоотнош внутри коллектива профессионализм сотруд. Внешние: Микросреда штат внутр управл внутр связи партнеры конкуренты Макросреда данные факторы во многом опр потребн в обществе природные вопросы рац использ явл важн элементом побуждения кл к соверш путеш тур бренды разрабат на основе привлекат прир ресурсов демократические расчет числ населения для каждой группы населения треб свой турпродукт эконом платежеспособность населения соцкультурные...
27279. Технология перевозки туристов на ЖД транспорте 23.5 KB
  Единая железнодорожная сеть 2.Вагоны разграничены по классу билеты по категориям пассажиров по возрасту ЖД сеть РФ поделена на жел дороги 17 Перевозки грузов и пассажиров между ж д осуществляться по единому перевозочному документу оформленному по всему пути следования.