Utvikle et virtual reality videospill for å simulere rippestrømer

Summary

Rip strømmer er blant de dødeligste meteorologiske farene i USA. For å demonstrere de riktige handlingene å ta når fanget i en ripstrøm på en minneverdig og engasjerende måte, utvikles et virtuelt virkelighetsspill.

Abstract

Beachgoers i USA står overfor mange forskjellige farer, men rip strømmer er årlig den dødeligste for havet svømmere. Til tross for risikoen presentert av rip strømmer, er det tydelig at publikum har en begrenset forståelse av deres fare og de riktige formildende tiltak å ta når fanget i ett. En vr-video (Virtual Reality) som plasserer deltakere i en simulert ripstrøm ble utviklet for å forbedre dette problemet. VR-spillet ble brukt til å kartlegge beachgoers på Atlanterhavskysten av Long Island, New York i juli og august 2019. Handlingene deltakerne tok da de ble konfrontert med ripstrømmen ble registrert, sammen med om de unnslapp den eller druknet. Et intervju med hver spiller ble også gjennomført etter at de deltok i spillet for å bestemme realismen til rip nåværende simulering og dens effektivitet i å demonstrere riktige tiltak å ta når påvirket av en. Analyse av disse resultatene indikerer at VR har potensial til å kommunisere rip nåværende risiko og måter å minimere det på en unik og engasjerende måte. Det er imidlertid nødvendig med ytterligere arbeid for å forbedre brukervennligheten av VR-simuleringen og bedre forstå hvordan faktorer som demografi påvirker oppfattet rip nåværende risiko og atferdsrespons.

Introduction

Rip strømmer er “sterke, smale strømmer av vann som strekker seg bort fra stranden¹.” Rip strømmer kan vanligvis oppstå på en hvilken som helst strand med brytebølger og kan transportere svømmere raskt vekk fra land. Farlige rip strømmer kan oppstå på tilsynelatende “trygge” stranddager med bølgehøyder på bare 2 til 3^{fot 2}, og dermed kan overraske svømmere som de bæres en betydelig avstand fra land. Dette setter svømmere i fare for panikk, utmattelse, og til og med drukning. Som et resultat er ripstrømmene en av de viktigste årsakene til værdødsfall i USA. For eksempel, i 2018, 71 dødsfall ble tilskrevet rippe strømmer, og for 10-års perioden 2009-2018, et gjennomsnitt på 58 personer omkom hvert år³. Rip strømmer er den ledende faren for beachgoers; I 2018 utgjorde rip nåværende dødsfall 65% av alle “surfesone” dødsfall i USA. Det synes å være noen demografisk kontroll på rip nåværende sårbarhet, som en studie fant at menn er over seks ganger mer sannsynlig enn kvinner å drukne fra rip strømmer enn kvinner⁴. Videre fant ytterligere forskning at sjeldne strandbrukere er mer sannsynlig å gjøre dårligere strandsikkerhetsvalg^{5, og} at ikke-lokalbefolkningen er betydelig mer sannsynlig enn lokalbefolkningen å opprettholde skade i surfesonen^6,7.

Likevel, til tross for sin plass blant de dødeligste værfarene i USA, er rip strømmer dårlig forstått av publikum. En undersøkelse av 392 offentlige strandbrukere i Texas fastslo at bare 13% kunne korrekt identifisere en ripstrøm fra fotografier presentert for^{dem 8,}mens lignende resultater ble funnet i studier utført i Pensacola Beach, Florida⁹ (15%) og Miami Beach, Florida¹⁰ (27%). Mer generelt utførte Houser et al (2017)⁵ en Internett-basert undersøkelse med 1622 respondenter i 49 av de 50 amerikanske statene og fant at 54% av deltakerne riktig rapporterte en handling å ta når de ble fanget i en ripstrøm. Imidlertid tilstår den selvvalgte karakteren av undersøkelsesutvalget at bare 10% av utvalget var sjeldne strandbrukere, som er mest sårbare for rippe strømmer og ble vist i undersøkelsen for å ha mindre kunnskap om hva de skal gjøre i ett.

Det er klart at rip strømmer presentere en unik utfordring, gitt at de er dårlig forstått av publikum, kan oppstå plutselig over små skalaer med minimal eller ingen forvarsel, og kan resultere i døden. Dermed er det nødvendig med nye tilnærminger for å løse denne utfordringen for offentlig sikkerhet. Oppslukende teknologi som vr (Virtual Reality) gir en innovativ tilnærming for å øke ripstrømleseferdighet og oppmuntre til positiv atferd ved påvirkning. Tidligere forskning har indikert at VR og lignende typer oppslukende medier er svært effektive for å kommunisere informasjon. VR er vanligvis definert som en interaktiv opplevelse som finner sted i et simulert miljø som inkorporerer auditiv og visuell tilbakemelding, vanligvis ved hjelp av et headset. En fersk studie¹¹ hevdet at VR er en moden teknologi, godt egnet til å bistå i den vitenskapelige undersøkelsesprosessen. Videre viste annen nyere forskning^{12 at} når enkeltpersoner leser en New York Times-historie med et VR-supplement, var de mer sannsynlig å oppfatte kilden som troverdig, huske informasjonen som presenteres, dele den med andre og føle en følelsesmessig forbindelse, enn de som leser artikkelen i tradisjonelle medier, med bare tekst og grafikk. Ytterligere^{studier 13,14} konkluderte med at oppslukende medier fremmer utdanning ved å øke engasjementet og den virkelige anvendelsen av et emne. Senest, forskere¹⁵ utnyttet VR å simulere en kategori 3 orkan landfall og fastslått at undersøkelsen respondenter ser VR var betydelig mer sannsynlig å vurdere evakuering enn de bare ser tradisjonell tekst og grafiske produkter. Til tross for sitt klare verktøy, har ingen studier eller initiativer vist omfattende hvordan VR effektivt kan brukes på den unike utfordringen med å trene strandbrukere for å bedre finne og reagere på rippestrømmene. Det nåværende arbeidet fyller det forskningsgapet ved først å lære enkeltpersoner hvordan de skal svømme og vinke i et virtuelt havmiljø og deretter vurdere hvordan de reagerer på den plutselige og uberettiget utbruddet av en ripstrøm. Deltakerne ble trent i både svømming og vinket for å få hjelp fordi hver av disse handlingene anses som gyldige svar når fanget i en rip strøm^16,17, med forhold spesielt til en individuell rip ofte diktere hvilken handling kan være mest effektiv i å lette flukt¹⁸. Vi hypoteser om at den realistiske og minneverdige naturen til en VR rip nåværende simulering vil tillate deltakerne å lykkes med å ta unnvikende handling i det virtuelle spillet og deretter rapportere at opplevelsen forbedret sin kunnskap om rip nåværende risiko og reduksjon.

Protocol

Alle metodene som ble brukt ble godkjent av Hofstra University Institutional Research Board (IRB). VR-videospillet som ble utviklet, ble brukt til å kartlegge 64 personer. MERK: Skript ble skrevet på C #-språket, og er tilgjengelige for nedlasting på: https://github.com/Jasebern/HofstraVR. 1. Opprettelse av VR rip nåværende videospill: Virtuelt miljø og brukerinngang / utgang Åpen VR utviklingsplattform (f.eks. Unity18). Den…

Representative Results

VR rip nåværende videospill undersøkelsen ble gjennomført i juli og august 2019 på Long Island på Town of Hempstead Beach i Point Lookout, New York (detaljerte resultater kan bli funnet i supplerende tabell 1-3). 64 personer spilte spillet og svarte på undersøkelsen, med 60 rømmer rip strømmen og 4 drukning (det vil si utholdenhet nådde null). Blant de 60 som rømte, gikk 51 ut ved å vinke om hjelp, og 9 gjorde det ved å fysisk svømme ut av rippen. Gitt at de fleste deltakerne vinket om hje…

Discussion

Foreløpig analyse av resultatene fra oppfølgingsundersøkelsen viser at VR rip nåværende videospill var generelt effektiv i nøyaktig å skildre risiko og demonstrere riktige tiltak for å ta på en engasjerende og minneverdig måte. Respondentene på Likert-skala spørsmål indikerte VR-simuleringen resulterte i at de følte seg mer forberedt enn ikke for en ripstrøm, og også at det var ganske oppslukende. Videre viste resultatene av å velge en av seks korte uttalelser tydelig at videospillet var nyttig gitt at o…

Materials

Dell 17.3" Alienware 17 R5 Laptop	Dell		PC for virtual reality development
Oculus Rift S	Oculus		Virtual reality headset