A Drop of Water - A VR Experience focussed on VR Sickness -: - A VR Experience focussed on VR Sickness -

Abstract

Dette projekt fokuserede på fire forskellige bevægelses metoder der blev analyseret i forbindelse med Virtual Reality (VR) sickness i en VR-simulation af en vanddråbe. Grundfos foreslog dette projekt med baggrunden af, at udvikle en VR Experience (VRE) til uddannelses formål. Dette ønske opstod i forbindelse med de 17 mål "The Sustainable Development Goals (SDG)" som de Forenede Nationer udgav i 2015, til at forbedre menneskelige levevilkår. Grundfos vil dermed undersøge hvordan en VRE, der skal forklare den hydrologiske cyklus vandet gennemgår, kan lære brugeren i den proces der skal til for at rengøre vand. I forbindelse med bevægelses metoder er der mange forskellige muligheder som vil udvikle mere eller mindre VR sickness for brugeren. Mange forskellige metoder blev udviklet, men kun få er brugt hyppigt i forskellige simulationer. Endnu færre er antaget at være brugbare for scenariet af det frie fald som vanddråbe. De fire metoder denne rapport behandler er: \textit{Teleport}, \textit{Controller}, \textit{Trackpad}, og \textit{Automove}. Teleport metoden udsender en stråle ud fra kontrolleren der kolliderer med den virtuelle verden over en bestemt distance. Efter en knap bliver frigivet bevæger sig brugeren imod den markerede position imens de falder. Controller metoden bruger kontrollerens koordinatsystem i forbindelse med rotation til at bevæge brugeren i kontrollerens retning, indtil de kolliderer med den virtuelle verdens overflade. Trackpad benytter kontrollerens track-pad til at skalere hastigheden brugeren bevæger sig med. Derudover benyttes track-padden til at bevæge brugeren i den virtuelle verden ud fra tommeltottens position på track-padden i kombination med kontrollerens rotation. Metoden Automove bevæger brugeren med en bestemt hastighed direkte imod et mål defineret af simulationen. Udover de forskellige bevægelsesmetoder blev der også lavet 6 forskellige scenarier som vand kunne tage i den cyklus: By, Ørken, Gård, Bjerg, Flod, og Renseanlæg. I løbet af projektet blev der testet i flere iterationer og hver test havde fokus på forskellige emner. Den første test handlede om indleve sig i den virtuelle verden. Dette blev gjort med forskellige effekter som vanddråber på skærmen i forbindelse med at være over eller under vandoverfladen. Testen have 20 deltagere, hvor i blandt 9 var kvinder. Deltagerne var imellem alderen 20 til 27 og varierede mellem at have ingen til meget erfaring med VR. Gennem testen prøvede halvdelen af deltagerne med vand effekterne aktiveret og den anden halvdel uden vand effekter. Efter tiden i den virtuelle verden fik hver deltager et standardiseret spørgeskema "Simulation Sickness Questionere" (SSQ). Det blev fundet at denne effekt forhøjede scoren med omkring 50\% af den mængde VR sickness hver deltager følte. Derfor blev effekten fjernet fra de øvrige tests. I forbindelse med test 2-4 blev der testet forskellige muligheder at omsætte de fire bevægelsesmønstre som nævnt før. Hver metode have 2 forskellige versioner baseret på den samme ide og da kun en af hver metode ville blive brugt i den sidste test, måtte den bedste versions findes. De forskellige tests havde hver 22 deltagere for Teleport, 21 for Controller, og 22 for Trackpad. For Teleport blev det fundet at deltageren fortrak at falde med en kurve i steder for et vertikalt fald ned til deres mål. Controller og Trackpad testede om deltagerne fortrak at orienterede sig ud fra kontrollerens rotation eller deres skærms rotation. Det blev fundet i begge tilfælde at kontrollerens rotation var fortrukket, der var dog ikke stor forskel mellem de 2 versioner for Trackpad. I den sidste test blev de bedste versioner af hver bevægelsesmetoder sammenlignet med hinanden til sidtst fik deltagerne muligheden for at prøve en af de 6 scenarier. Det blev fundet at Controller gav deltagerne mindste VR sickness, grundet dens mængde af kontrol og hastighed. Dette virker til at være grundet i dens mængde af kontrol og hastighed. Angående scenarierne der også blev testet kunne der ikke siges meget, da testen endte med at kun blive testet på få deltagere per scenario. Dette betød at hver enkelt deltagers svar havde stor indflydelse på testen og ekstremer ville rykke meget med den indsamlede data. Men der blev fundet at deltagere fortrak at kontrollere deres egen rute over en rute der er bestemt for dem.

This project was developed in collaboration with the Danish pump manufacturer Grundfos, which proposed a problem of a Virtual Reality Experience, that is supposed to be used for educational purposes. This was done to support the United Nations "Sustainable Development Goals" by visualizing the hydrologic cycle in Virtual Reality. The projects main focus was to investigate four different methods for free fall in Virtual Reality. The methods, which were similar to frequently used interaction methods in other Virtual Realities, were developed and tested. The four methods were named Teleport, Controller, Trackpad, and Automove. Through initial testing it was found that on-screen effects may increase the score of a Simulation Sickness Questionnaire, meaning the users felt more Virtual Reality sickness. The project ended up finding that the more freedom users had the less Virtual Reality sickness they felt and that speed had a high impact on the outcome of an Simulation Sickness Questionnaire. From the four different methods Controller was found to be the most liked by the users. In addition it was found that point to point movement is highly useful and simple but not preferred over freedom.

A master thesis from Aalborg University

A Drop of Water - A VR Experience focussed on VR Sickness -: - A VR Experience focussed on VR Sickness -