Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- biomechanik:projekte:ws2019:ps_biom1920_3 [16.01.2020 11:09] – [Wie funktioniert Wahrnehmung von Körper und Bewegungen?] Julian Karl
+++ biomechanik:projekte:ws2019:ps_biom1920_3 [17.01.2020 11:43] – [Wahrnehmung in Virtual Reality] Katharina Faller
@@ Zeile 180: / Zeile 180: @@
 ===== Wahrnehmung in Virtual Reality =====
-Virtual Reality (VR) bezeichnet eine computergenerierte, interaktive, virtuelle Umgebung. Im Gegensatz zu anderen Benutzeroberflächen wird der Nutzer in der Umgebung mit dem Ziel dargestellt, ihn in diese “eintauchen” zu lassen. Diese Umgebung kann der wirklichen Welt entsprechen, aber auch stark von ihr abweichen. VR unterscheidet sich von Augmented Reality (AR) in der Hinsicht, dass AR die tatsächliche Welt nur visuell ergänzt. Dieser Text wird sich im Weiteren ausschließlich mit VR befassen.\\
+Virtual Reality (VR) bezeichnet eine computergenerierte, interaktive, virtuelle Umgebung. Im Gegensatz zu anderen Benutzeroberflächen wird der Nutzer in der Umgebung dargestellt mit dem Ziel ihn in diese “eintauchen” zu lassen. Diese Umgebung kann der wirklichen Welt entsprechen, aber auch stark von ihr abweichen. VR unterscheidet sich von Augmented Reality (AR) in der Hinsicht, dass AR die tatsächliche Welt nur visuell ergänzt. In diesem Text werden wir uns im Weiteren ausschließlich mit VR befassen.
-Seit den 1970er Jahren wird VR in Gebieten wie der Medizin, Flugsimulation und zu militärischen Trainingszwecken eingesetzt. Da sie es ermöglicht Situationen zu simulieren, die in der Realität zu teuer, gefährlich oder schwierig generierbar sind, können Nutzer mit der Hilfe von VR ihr Verhalten in diesen Situationen wiederholt trainieren. Schon in den 1990ern waren die ersten VR-Headsets für Videospiele verfügbar, jedoch dauerte es weitere 20 Jahre bis die Technik ausgereift genug war und erste kostengünstige Modelle auf dem Markt erschienen. Seither bietet die VR Technik auch ein wertvolles, kostengünstiges Instrument für die Forschung.
 \\
-=== Überschrift ===
+Seit den 1970er Jahren wird VR in Gebieten wie der Medizin, Flugsimulation und zu militärischen Trainingszwecken eingesetzt. Da sie es ermöglicht Situationen zu simulieren, die in der Realität zu teuer, gefährlich oder schwierig generierbar sind, können Nutzer mit der Hilfe von VR ihr Verhalten in diesen Situationen wiederholt trainieren. Schon in den 1990ern waren die ersten VR-Headsets für Videospiele verfügbar, jedoch dauerte es weitere 20 Jahre bis die Technik ausgereift genug war und erste kostengünstige Modelle auf dem Markt erschienen. Seither bietet VR Unterhaltung für alle, wird in der Ausbildung von Fachkräften eingesetzt und gilt als wertvolles, kostengünstiges Instrument für die Forschung und Therapie. Es fällt uns schwer, ein Gebiet zu finden, in dem VR keinen möglichen Nutzen haben könnte.
-Da VR hauptsächlich die visuelle Wahrnehmung manipuliert, dient sie besonders gut der Erforschung dieser. Sie zeigt wie einfach es ist mit visuellen Reizen die Wahrnehmung eines Menschen zu kontrollieren, um ihn in eine andere Umgebung zu versetzen. Dafür müssen jedoch einige technische Anforderungen erfüllt sein.\\
-Um den 3D-Effekt zu erzeugen, werden die virtuellen Inhalte für jedes Auge individuell leicht versetzt auf einem kopfmontierten Display angezeigt. Die Disparität der gezeigten Objekte wird im Gehirn zu Tiefeninformationen verarbeitet und die beiden Bilder zu einem 3D-Bild kombiniert. Dabei gilt: je größer die Disparität, umso näher ist das Objekt und umgekehrt. Deshalb erscheinen weit entfernte Objekte im vergleich zu nahen sehr flach. Das binokulare Blickfeld welches unter anderem für die Wahrnehmung von Tiefe verantwortlich ist, umfasst etwa 110° bei einem gesunden Menschen und sollte von dem Display abgedeckt werden [].\\ Zudem ist eine Bildfrequenz von mindesten 90 Hz notwendig damit der Gleichgewichtssinn und propriozeptive Reize des Körpers mit den visuell wahrgenommen Reizen übereinstimmen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann es zu Kopfschmerzen oder Übelkeit (Cybersickness) kommen [1].\\ Um die Bewegung des Nutzers zu simulieren werden mit Hilfe von Sensoren die Position und Rotation der Augen lokalisiert und in die virtuelle Realität übersetzt.\\
-Aber auch auditive Reize sind wichtig um das “Gefühl der Präsenz” in einer virtuellen Realität zu erzeugen. Deshalb sind zur Verbesserung des VR Erlebnisses Audioaufnahmen nötig, welche die Lokalisierung von Geräuschquellen ermöglichen (Richtungshören) und sich abhängig von der Ausrichtung und Position im Raum anpassen[].
 \\
-== Plank Experience ==
+Da VR hauptsächlich die visuelle Wahrnehmung manipuliert, dient sie besonders gut der Erforschung dieser. Sie zeigt, dass es einfach sein kann, mit der Hilfe von visuellen Reizen die Wahrnehmung eines Menschen zu kontrollieren, um ihn in eine andere Umgebung zu versetzen. Wie gut das bei manchen Menschen funktionieren kann, sehen wir am Beispiel von Richie’s Plank Experience. Dabei wird der Spieler mit einem Aufzug in den 80 Stock eines Hochhauses gefahren, wo er hinaus auf eine Planke tritt. Um den Effekt zu verstärken, kann eine (wackelige) Planke in der realen Welt unter den Füßen des Spielers befestigt werden.
 \\
@@ Zeile 200: / Zeile 195: @@
 </div>
 </html>
+\\
+Aber wieso erscheint vielen die virtuelle Welt so real? Wie wir in dem Abschnitt über Tiefensehen schon erwähnt haben liegt dem in VR erzeugten, 3D-Effekt das stereoskopisches Sehen zugrunde. Die virtuellen Inhalte werden für jedes Auge individuell leicht versetzt auf einem “Head-Mounted Display” (HMD) angezeigt. Die Disparität der gezeigten Objekte wird im Gehirn zu Tiefeninformationen verarbeitet und die beiden Bilder zu einem 3D-Bild kombiniert. Dabei gilt: je größer die Disparität, umso näher ist das Objekt und umgekehrt. Deshalb erscheinen weit entfernte Objekte im Vergleich zu nahen sehr flach.
+Damit dem Nutzer die virtuelle Realität grenzenlos erscheint, muss nach Möglichkeit das gesamte Blickfeld abgedeckt werden. Da dies mit einem größeren HMD einhergehen würde, decken zumindest neuere Modelle (Stand Januar 2020) das binokulare Blickfeld (der Bereich, der mit beiden Augen gesehen werden kann) ab, welches unter anderem für die Wahrnehmung von Tiefe verantwortlich ist. Dieses umfasst etwa 110° bei einem gesunden Menschen, während die monokularen Blickfelder (inkludiert das binokulare, wie auch den Bereich, der nur mit einem Auge gesehen werden kann z.B. ganz weit außen links) zusammen etwa 200° bis 220° umfassen. [https://vr-lens-lab.com/field-of-view-for-virtual-reality-headsets/]
 === Anwendung in der Psychologie ===