Ontwerp een vergelijkbare site met WordPress.com
Aan de slag

Immersie en de kwaliteit van de VR-ervaring

Er zijn tegenwoordig verschillende soorten en typen VR-headsets verkrijgbaar die voor consumenten betaalbaar zijn. Sterker nog, met de Google Cardboard is het tegenwoordig slechts nodig om een goede smartphone te hebben (De Lange en Lodewijk, 2017). Maar in de kwaliteit van de ervaring verschillen de verschillende headsets flink. De kwaliteit van de VR-ervaring hangt sterk af van hoe comfortabel en efficiënt de ervaring is. Hoe beter de ervaring erin slaagt om de zintuigen te doen geloven dat de ervaring echt is, hoe echter de ervaring is. Dit wordt ook wel de immersie, de onderdompeling, van de ervaring genoemd. Hoe echter de ervaring aanvoelt, hoe hoger de immersie is en hoe beter de onderdompeling. Bij het aanschaffen van een VR-bril is het daarom belangrijk om op de Field of View van de bril en de verversingssnelheid van het beeld te letten.

Field of View

Mensen hebben ongeveer een gezichtsveld van 180° tot 200° breed, maar slechts een kleine 30° hiervan bestaat uit gedeelten die we scherp zien. De rest zien we in kleiner detail. Een belangrijk aspect om rekening mee te houden is daarom de Field of View (gezichtsveld) van de brillen. De mens heeft een breder gezichtsveld dan een VR-bril kan verzorgen, hoe hoger daarom de breedte van het gezichtsveld van de VR-bril is, hoe beter de immersie is (Richards, 2017). Vooral goedkope brillen kunnen een beperkt gezichtsveld hebben waardoor het lijkt alsof je door twee kokers naar de wereld kijkt. Betere brillen hebben een gezichtsveld richting de 100°, terwijl dit bij mindere brillen blijft steken op 80° tot 90°.

Verversingssnelheid scherm

Een VR-bril moet in staat zijn om beelden zonder enige vertraging (lag) te tonen. Anders voelt de ervaring aan als nep wanneer de gebruiker beweegt. Richards (2017) noemt een verversingssnelheid van ten minste 90 beelden per seconde ideaal, bij minder doet dit af aan de kwaliteit van de ervaring. Brillen die gebruik maken van het scherm van een telefoon zijn daarom beperkt tot de verversingssnelheid van de telefoon. Bij de meeste telefoons en tablets is dit slechts 60 beelden per seconde (Source Android, 2018) wat dus beperkt is. Op zichzelf staande VR-brillen als de Oculus Go doen het al beter met 72 beelden per seconde. Maar de hoogste verversingssnelheden zijn te vinden bij computer aangestuurde VR-brillen.

Head tracking en degrees of freedom

De immersie van de ervaring is niet alleen afhankelijk van het scherm en de lenzen. Ook de manier waarop het hoofd wordt gevolgd is van invloed op hoe echt de ervaring aanvoelt. Er zijn eigenlijk twee belangrijke manieren waarop dit wordt gedaan, enerzijds door de rotatie van het hoofd te volgen en anderzijds door de beweging van het hoofd van links naar recht, voor naar achter en boven naar beneden bij te houden (Pal, Khan & McMahan, 2016). Een term die hierbij vaak gebruikt wordt is het aantal “degrees of freedom”, een maat die dus iets zegt over de hoeveelheid manieren waarop bewegingen van het hoofd gebruikt worden als input voor de VR-ervaring.

Figuur 1 Translational head tracking en Rotational head tracking

degrees-of-freedom

http://leadingones.com/articles/intro-to-vr-4.html

Wordt er bij een ervaring gebruik gemaakt van het volgen van de rotatie van het hoofd (rotational head tracking) óf wordt de zijwaartse, voor en achterwaartse en naar boven en benedengaande beweging van het hoofd bijgehouden (translational head tracking)? Dan heb je het over three degrees of freedom, op drie manieren wordt dan de beweging van je hoofd gebruikt als input voor de VR-ervaring. Worden rotational head tracking én translational head tracking gecombineerd? Dan spreek je over zes degrees of freedom, de beweging van je hoofd kan dan op zes manieren dienen als input voor de VR-ervaring. Het idee is dat een hoger aantal degrees of freedom leidt tot een echtere ervaring (Chen, Plancoulaine, Férey, Touraine, Nelson & Bourdot, 2013). Uit onderzoek van Pal, Khan & McMahan (2016) blijkt dat vooral het ondersteunen van rotational head tracking belangrijk is voor de kwaliteit van de ervaring, ook als dit wordt gecombineerd met translational head tracking. Verder is het aantal degrees of freedom een belangrijke voorspeller voor het ontstaan van bewegingsziekte (Chen e.a. 2013).

Taxonomy for Embodied Education

Een andere factor die meespeelt in hoe echt de ervaring aanvoelt is de zogenaamde Taxonomy for Embodied Education (Johnson-Glenberg, 2017). Een maat waarbij de echtheid van de ervaring wordt beïnvloed door de mate waarin het lichaam wordt betrokken bij de ervaring. Hierbij wordt een ervaring waarbij het hele lichaam, of een groot deel van het lichaam wordt gebruikt als input voor de ervaring gezien als best, terwijl een ervaring waarin slechts beweging van het hoofd wordt gebruikt als input gezien als het minst. Hoe meer input je kan geven met het lichaam en hoe beter jouw bewegingen aansluiten op hetgeen je ziet in de ervaring hoe echter de ervaring aanvoelt (Johson-Glenberg, 2017). Daarnaast speelt ook mee dat een ervaring van een hogere kwaliteit minder snel bewegingsziekte veroorzaakt bij de gebruiker (Richards, 2017).

Bewegingsziekte

Bewegingsziekte, hoofdpijn en misselijkheid zijn altijd al een groot probleem geweest bij VR-toepassingen (Laviola, 2000; Richards, 2017). Dit komt vooral doordat de hersenen tegenstrijdige informatie krijgen doorgespeeld van de zintuigen. Door de ogen komt informatie binnen waaruit blijkt dat er wordt bewogen, terwijl andere zintuigen doorgeven dat er juist niet wordt bewogen. Manieren om dit tegen te gaan zijn het gebruiken van hardware met een hoge verversingssnelheid, een goede kwaliteit beelden, het kiezen van hardware met tranlational én rotational tracking en het verminderen van het bewegen (Chen e.a., 2013; Richards, 2017).

 

Literatuur

Chen, W., Plancoulaine, A., Férey, N., Touraine, D., Nelson, J. & Bourdot, P. (2013) 6DoF Navigation in Virtual Worlds: Comparison of Joystick-based and Head-controlled Paradigms. VRST 2013, October 6-9, 2013, Singapore.

Johnson-Glenberg, M.C. (2017) Embodied Education in Mixed and Mediated Realties. In: Virtual, Augmented, and Mixed Realities in Education. Eds. Liu, D., Dede, C., Huang, R. & Richards, J.

Johnson-Glenberg, M.C., Birchfield, D.A., Tolentino, L. & Koziupa, T. (2014) Collaborative Embodied Learning in Mixed Reality Motion-Capture Environments: Two Science Studies. Journal of Educational Psychology, Vol. 106 (1) pp86-104

De Lange, R. & Lodewijk, M. (2017) Virtual Reality & Augmented Reality in het primair onderwijs. https://www.nro.nl/wp-content/uploads/2017/02/067-Antwoord-Virtual-Reality-en-Augmented-Reality-in-het-primair-onderwijs.pdf, geraadpleegd op 20-3-2018

LaViola, J.J. (2000) A Discussion of Cybersickness in Virtual Environments. SIGCHI Bulletin, Vol. 32 (1) pp. 47-56

Pal, S.K., Kham, M. & McMahan, R.P. (2016) The Benefits of Rotational Head Tracking. IEEE Symposium of 3D user interfaces 2016. 19-20 March, Greenville, SC, USA

Richards, J. (2017) Infrastructures for Immersive Media in the Classroom. In: Virtual, Augmented, and Mixed Realities in Education. Eds. Liu, D., Dede, C., Huang, R. & Richards, J.

Source Android (2018) SurfaceFlinger and Hardware Composer, gevonden op 12-06-18 op https://source.android.com/devices/graphics/arch-sf-hwc

Advertentie
%d bloggers liken dit: