Agić, Ana (2021) Poboljšanje korisničkoga iskustva u virtualnoj stvarnosti postavljanjem parametara oblikovanja scene i načina kretanja = Enhancing the virtual reality user experience by setting scene design parameters and locomotion techniques. Dissertation (PhD) thesis. Grafički fakultet. [Mentor: Mandić, Lidija].
|
PDF
Doktorski rad Agić Ana.pdf Download (5MB) | Preview |
Abstract
U ovoj doktorskoj disertaciji glavna tema istraživanja je virtualna stvarnost i neki njezini aspekti koji utječu na subjektivni doživljaj kibermučnine. Kibermučnina (engl. Cybersickness) je neugodna posljedica koja se javlja kod nekih korisnika sustava za virtualnu stvarnost u obliku simptoma mučnine, glavobolje, vrtoglavice, znojenja, zamora očiju i slično. Disertacija je podijeljena u ukupno 11 poglavlja, od kojih su neka teoretska i daju uvid u teoriju virtualne stvarnosti, njene povijesti, tehničke aspekte i mogućnosti primjene u različite svrhe. Također, poglavlja koja opisuju istraživanja u kojima drugi istraživači kroz teoretske aspekte i istraživačke studije daju svoj doprinos razumijevanju ove tehnologije koja je u zadnjih nekoliko godina doživjela svoj ponovni uzlet. U vezi s time, dan je i pregled mogućnosti i načina evaluacije jednog od aspekta korisničkog iskustva kroz subjektivnu metodu anketama i upitnicima, kao i kroz objektivne metode mjerenja fizioloških promjena kod čovjeka koje nadopunjuju uvid u istraživanja. U okviru ove disertacije napravljena su i tri istraživanja, koja su opisana u istraživačkim poglavljima. Prvo istraživanje je bilo uz pomoć subjektivne metode ankete i objektivne metode elektroencefalografa (EEG) utvrditi utjecaj medija (2D/3D) na kibermučninu. Istraživačka pitanja, metodologija i rezultati su opisani u podpoglavljima vezanima uz to istraživanje i mogu se vidjeti u prikazu na „Slika 1“. Drugo istraživanje je usmjereno na istraživanje utjecaja brzine kretanja u VR-u na kibermučninu, također evaluirano subjektivnom i objektivnom metodom (uređaj za mjerenje elektroprovodljivosti kože). Slika 1 također ukratko prikazuje istraživačka pitanja, medodologiju i rezultate, kao i u detaljnijoj mjeri podpoglavlja vezana uz to istraživanje. Posljednje istraživanje u ovoj disertaciji je istraživanje tri različita načina kretanja u kombinaciji sa dvije varijante osvjetljenosti scene. Korištena je jedna subjektivna metoda evaluacije i dvije objektivne metode (mjerenje pulsa i EEG) evaluacije jednog aspekta korisničkog iskustva u virtualnoj stvarnosti. Na „Slika 1“ mogu se vidjeti istraživačka pitanja, metodološki pristup i zaključci, dok je detaljni opis ovog istraživanja u odgovarajućim podpoglavljima. Disertacija završava sa zaključkom u kojem su opisani svi relevantni rezultati istraživanja, popisom literature te dodacima.
| Item Type: | Dissertation (PhD) thesis |
|---|---|
| Mentor name: | Mandić, Lidija |
| Other mentors: | Skorin Kapov, Lea |
| Thesis Committee: | Pap, Klaudio and Stanić Loknar, Nikolina and Grgić, Sonja |
| Defence date: | 28 September 2021 |
| Abstract in english: | Ova doktorska disertacija obuhvaća teme virtualne stvarnosti, njezinih obilježja i karakteristika u danom vremenskom periodu istraživanja. Virtualna stvarnost nije nova tehnologija ali je u zadnjih pet godina doživjela procvat i s obzirom na relativno pristupačne cijene uređaja i poboljšanje karakteristika. Jedan od glavnih problema koji se javlja kod korištenja uređaja za virtualnu stvarnost je osjećaj nelagode i mučnine (engl. Cybersickness) [1]. Cybersickness ili kibermučnina je posljedica konflikta između korisnikovih senzornih sustava, primarno okulomotornog (kako vidimo svijet), vestibularnog (kako osjećamo nagib i pomake glave) i proprioceptivnog sustava (kako osjećamo položaj i pokrete tijela i udova) [2]–[5]. Istraživanje povezanosti osjećaja nelagode i mučnine sa virtualnom stvarnošću je i motivacija za ispitivanja koja su provedena u ovom radu. Korisnik se može osjećati zbunjeno i nelagodno jer se kreće po virtualnom prostoru ali ne i u stvarnom prostoru. To stanje, odnosno taj osjećaj je sličan morskoj bolesti ili bolesti putovanja [6]. Najčešći simptomi su vrtoglavica, znojenje ruku, nestabilnost, glavobolja (koja se može i posljedično javiti) i zamor očiju [7]–[10]. Slijedeći korak za rješavanje ovih problema koji se javljaju kao negativna posljedica konflikta između okulomotornog i vestibularnog sustava je pitanje dizajna sustava u kojem se korisnik nalazi u virtualnom svijetu, što iz hardverskog aspekta, što putem programskih rješenja [11]. To se odnosi na sam dizajn igre ili iskustva u virtualnom okruženju ali i ono što je važnije, način kretanja kroz sam sustav. Do sad smo navikli na klasični oblik kretanja kroz igre s mišem i tipkovnicom ili prilikom korištenja konzola s joystick-om. Uređaji za virtualnu stvarnost koriste kontrolere koji se drže u rukama i pomoću kojih se vrši interakcija sa sustavom. Postoje mnogi načini kretanja, od kojih su neki više ili manje prirodni, više ili manje intuitivni i više ili manje kreativno izvedeni. Uzevši u obzir da se korisnik kreće po virtualnom svijetu, njegova pozicija u prostoru se stalno iznova proračunava i njegova okolina se time posljedično mijenja. S ciljem smanjenja osjećaja kibermučnine provedena su različita istraživanja u kojima je ispitan utjecaj medija (prikaz grafičkog sadržaja na različitim (2D i 3D) zaslonima) na kibermučninu, utjecaj brzine kretanja na kibermučninu i utjecaj načina kretanja i osvijetljenosti scene. U svim istraživanjima korištene su subjektivne i objektivne metrike za evaluaciju korisničkog iskustva. Potreba za objektivnim metrikama dolazi zbog činjenice da subjektivno mjerenje putem anketa i upitnika nije u svim slučajevima dovoljno da bi se dobio kompletan uvid u doživljaj korisnika. Također u slučaju kada subjektivna evaluacija iz bilo kojeg razloga nije dostupna, tada se procjena iskustvene kvalitete može izvršiti na temelju objektivnih mjernihpodataka (ako se utvrdi da te metrike koreliraju sa subjektivnim procjenama). Ukupno su korištena tri uređaja za prikupljanje objektivnih metrika: uređaj za mjerenje elektrodermalne aktivnosti, elektroencefalogram (EEG) koji mjeri moždanu aktivnost i uređaj za mjerenje pulsa. Smisao korištenja objektivnih i subjektivnih metrika prilikom istraživanja je pronalaženje statistički značajnih razlika i korelacije između testiranih varijabli, kako bi mogli ukazati na pozitivne ili negativne promjene u doživljaju nelagode prilikom kretanja u virtualnom okruženju. Na taj način se može ukazati na bolju ili lošiju opciju prilikom dizajniranja okruženja za virtualnu stvarnost i poboljšati korisničko iskustvo, što na kraju i jest svrha istraživanja. Istraživanje kibermučnine u različitim medijima (2D i VR uvjetima) bili su prvo provedeno istraživanje. Rezultati statističke obrade ankete pokazuju kako je jači subjektivni osjet kibermučnine u virtualnoj stvarnosti, gdje su gotovo sve testirane varijable pokazale statistički značajnu razliku u odnosu na 2D zaslon. Rezultati objektivnih mjerenja sa EEG-om pokazuju kako je omjer beta/alfa moždanih valova najviši u VR okruženju, a manji u 2D okruženju. Takav rezultat je u skladu sa prijašnjim istražvanjima i povezuje se sa kibermučninom [3], [5]. Korištenje subjektivne i objektivne metrike u metodološkom pristupu su i prvi znanstveni doprinos ove disertacije. U drugom istraživanju, ispitivane su različite brzine kretanja u VR-u i povezanost sa kibermučninom. Subjektivna metrika anketa pokazuje koji su dominantni simptomi kibermčnine kroz sve 3 testirane brzine kretanja. Najdominantniji simptomi su vrtoglavica, mutan vid i teškoća fokusiranja objekata. Korelacija je nađena između više testiranih varijabli, gdje se među ostalim, može zaključiti kako je ispitanicama neugodnije u VR-u nego ispitanicima. Objektivna metrika (uređaj za mjerenje elektrodermalne aktivnosti) nije pokazala statistički značajnu razliku između testiranih brzina. Najugodnija odabrana brzina kretanja bila je srednja brzina a najmanje ugodna je bila najbrža brzina. Uspostava korelacije između subjektivne i objektivne metrike odgovara drugom znanstvenom doprinosu ove disertacije. U posljednjem istraživanju istraživana su tri različita načina kretanja u kombinaciji sa dva različita osvjetljenja scene. Korištene su subjektivna i objektivne metrike, što odgovara prvom znanstvenom doprinosu, a uspostava korelacija između subjektivne i objektivnih metrika drugom znanstvenom doprinosu. Subjektivna metrika (anketa) pokazala je više statistički značajnih rezultata između testiranih varijabli, kao vrtoglavicu, teškoću fokusiranja objekata, znojenje, mučninu u želucu, umor u VR-u, brzina i način kretanja i prosječni puls. Korelacijanije nađena između subjektivne metrike ankete i objektivne metrike puls metra. Treći znanstveni doprinos, predložena metoda smanjenja mučnine postavljanjem parametara oblikovanja scene u virtualnoj stvarnosti ostvaren je kroz predloženi način kretanja koji je u ovom istraživanju izazvao najmanje kibermučnine kod ispitanika i kroz rezultate koji su pokazali kako većini ispitanika više odgovaraju scene sa više osvjetljenja u virtualnoj stvarnosti. |
| Uncontrolled Keywords: | virtualna stvarnost, iskustvena kvaliteta, kretanje, dizajn scene, kibermučnina |
| Keywords in english: | virtualna stvarnost, iskustvena kvaliteta, kretanje, dizajn scene, kibermučnina |
| Subjects: | TECHNICAL SCIENCES > Graphic Technology |
| Institution: | Grafički fakultet |
| City: | Zagreb |
| Number of Pages: | 156 |
| Callnumber: | 655:004.946 AGI p |
| Inventory number: | 10430 |
| Depositing User: | Nina Jelača |
| Status: | Unpublished |
| Date Deposited: | 25 Apr 2022 10:57 |
| Last Modified: | 25 Apr 2022 10:57 |
| URI: | http://eprints.grf.unizg.hr/id/eprint/3356 |
Actions (login required)
 |
View Item |
