Techniken zum Umgang mit körperlicher Ermüdung

Beschreibung:

Mit erhobenem Controller in der Luft etwas zeigen kann ermüdend sein. Zwar existieren Interaktionsmethoden, die Mid-Air-Pointing mit weniger Körperbewegung ermöglichen oder Bewegungen aus einer Ruheposition heraus unterstützen, diese sind jedoch abstrakter als direktes Zeigen und können die Natürlichkeit der Interaktion verringern. Daher untersucht dieses Projekt, wie Methoden zum Umgang mit Ermüdung das Gefühl von Verkörperung (Embodiment) und Präsenz der Nutzenden in VR beeinflussen.

Wir implementierten drei Unterstützungsverfahren für Mid-Air-Pointing-Aufgaben in VR:

SphereCast:
Statt eines einzelnen Strahls erfolgt die Zielauswahl über ein kugelförmiges Volumen entlang des Strahlverlaufs. Diese Methode erfordert weniger Präzision in den Bewegungen der Nutzenden als ein herkömmlicher Raycast.

ProxyHand:
Nutzende können eine versetzte Position für den Ursprung des Strahls festlegen. Dadurch lassen sich Zeigeaufgaben ausführen, während sich der Arm in einer Ruheposition befindet.

RadialSelect:
Die Auswahl erfolgt über den Analogstick des Controllers anstelle von Armbewegungen. Die Methode projiziert die Auswahl auf eine zweidimensionale Ebene und reduziert die erforderliche Bewegung auf Daumenbewegungen.

Designansatz:

Wir führten eine Within-Subjects-Studie mit 21 nichtbehinderten Teilnehmenden durch, die Mid-Air-Pointing-Aufgaben sowohl mit der regulären Zeigemethode (Baseline) als auch mit den drei implementierten Verfahren zum Ermüdungsmanagement (SphereCast, ProxyHand und Radial Select) bearbeiteten. Die Studie erfasste die leistungsbezogene Ermüdung über „Consumed Endurance“ sowie subjektive Maße zu Arbeitsbelastung, Präsenz und Verkörperung (Embodiment).

Die Ergebnisse zeigen, dass die Methoden zwar die Ermüdung während der Interaktion reduzierten, die stärkere Abweichung von der Eins-zu-eins-Abbildung der physischen Bewegung jedoch das Erleben von Präsenz und Verkörperung verringerte.

Auswirkungen auf das VR-Erlebnis:

Diese Ergebnisse verdeutlichen das Spannungsfeld zwischen assistiven Interaktionsmethoden und dem Erleben der Nutzenden in VR. Daraus folgt, dass wirksame Methoden zum Umgang mit Ermüdung eine sorgfältige Abwägung ergonomischer Vorteile erfordern, um immersive Erfahrungen in VR zu erhalten.

Allerdings wurden diese Befunde mit Teilnehmenden ohne körperliche Beeinträchtigungen erhoben und sollten mit Personen mit Behinderungen überprüft werden.

Galerie

Implementierungshinweis:

Die Nutzendenstudie wurde in Unity 6 unter Verwendung des standardmäßigen OpenXR-VR-Rigs implementiert. Um die Interaktionstechnik auszuwählen, wählen Sie in der Szene das XR Origin aus und wählen Sie im „Assistance System Manager“ die gewünschte Methode aus dem Dropdown-Menü. Alternativ können Sie den „TaskManager“ auswählen und im Inspector auf die Schaltfläche „Load Next Condition“ klicken.

Der Quellcode ist auf begründete Anfrage erhältlich unter: mailto:accessvr∂iar.kit.edu.