Utveckla en Virtual Reality Video Game att simulera Rip Strömmar

Summary

Rip strömmar är bland de dödligaste meteorologiska faror i USA. För att visa de rätta åtgärderna att vidta när fångas i en rip ström på ett minnesvärt och engagerande sätt, en virtuell verklighet videospel utvecklas.

Abstract

Beachgoers i USA står inför många olika faror, men ripströmmar är årligen den dödligaste för havet simmare. Trots den risk som ripströmmar, är det uppenbart att allmänheten har en begränsad förståelse för deras fara och rätt förmildrande åtgärder att vidta när fångas i en. En virtuell verklighet (VR) videospel placera deltagare i en simulerad rip ström har utvecklats för att hjälpa förbättra denna fråga. VR-spelet användes för att kartlägga beachgoers på Atlantic Coast of Long Island, New York under juli och augusti 2019. De åtgärder deltagarna tog när de konfronterades med ripströmmen spelades in, tillsammans med om de flydde den eller drunknade. En intervju med varje spelare genomfördes också efter att de deltog i spelet för att bestämma realismen i rip nuvarande simulering och dess effektivitet i att visa lämpliga åtgärder att vidta när påverkas av en. Analys av dessa resultat visar att VR har potential att kommunicera rip nuvarande risk och sätt att minimera det på ett unikt och engagerande sätt. Ytterligare arbete behövs dock för att förbättra användarvänligheten av VR-simuleringen och bättre förstå hur faktorer som demografi påverkar upplevd ripströmsrisk och beteenderespons.

Introduction

Rip strömmar är “starka, smala flöden av vatten som sträcker sig bort från stranden¹.” Rip strömmar kan ofta uppstå på någon strand med bryta vågor och kan transportera simmare snabbt bort från stranden. Farliga ripströmmar kan uppstå på till synes “säkra” stranddagar med våghöjder på endast 2 till 3 fot², och kan därför överraska simmare eftersom de transporteras ett stort avstånd från stranden. Detta sätter simmare i riskzonen för panik, utmattning, och även drunkning. Som ett resultat, rip strömmar är en av de främsta orsakerna till väder dödsfall i USA. Under 2018 tillskrevs till exempel 71 dödsfall ripströmmar, och för 10-årsperioden 2009–2018 omkom i genomsnitt 58 personer varje år³. Ripströmmar är den ledande faran för beachgoers; under 2018 utgjorde rip nuvarande dödsfall 65% av alla “surfzon” dödsfall i USA. Det verkar finnas någon demografisk kontroll på rip nuvarande sårbarhet, som en studie fann att män är över sex gånger större benägna än kvinnor att drunkna från ripströmmar än kvinnor⁴. Dessutom fann ytterligare forskning att sällan stranden användare är mer benägna att göra sämre val stranden säkerhet^{5 och} att icke-lokalbefolkningen är betydligt mer benägna än lokalbefolkningen att upprätthålla skada i surfzon^6,7.

Trots deras plats bland de dödligaste väderfarorna i USA, är ripströmmar dåligt förstås av allmänheten. En undersökning av 392 offentliga stranden användare i Texas fastställt att endast 13% kunde korrekt identifiera en ripström från fotografier som presenteras för dem⁸, medan liknande resultat hittades i studier som utförts i Pensacola Beach, Florida⁹ (15%) och Miami Beach, Florida¹⁰ (27%). Mer allmänt utförde Houser et al (2017)⁵ en Internetbaserad undersökning med 1622 respondenter i 49 av de 50 amerikanska staterna och fann att 54% av deltagarna korrekt rapporterade en åtgärd att vidta när de fångas i en ripström. Men den självvalda karaktären hos undersökningsprovet dikterade att endast 10% av urvalet var sällan stranden användare, som är mest utsatta för ripströmmar och visades i undersökningen att ha mindre kunskap om vad man ska göra i en.

Det är uppenbart att ripströmmar utgör en unik utmaning, med tanke på att de är dåligt förstådda av allmänheten, kan uppstå plötsligt över små skalor med minimal eller ingen förvarning, och kan leda till döden. Det krävs alltså nya metoder för att ta itu med denna utmaning för den allmänna säkerheten. Immersive technology such as virtual reality (VR) provides an innovative approach to increase rip current literacy and encourage positive behavior upon impact. Tidigare forskning har visat att VR och liknande typer av uppslukande medier är mycket effektiva när det gäller att kommunicera information. VR definieras i allmänhet som en interaktiv upplevelse som äger rum i en simulerad miljö som innehåller auditiv och visuell feedback, vanligtvis med hjälp av ett headset. En färsk studie¹¹ hävdade att VR är en mogen teknik, väl lämpad att bistå i den vetenskapliga undersökningsprocessen. Dessutom visade andra nyligen forskning¹² att när individer läser en New York Times berättelse med en VR-tillägg, de var mer benägna att uppfatta källan som trovärdig, minns den information som presenteras, dela den med andra, och känna en känslomässig anslutning, än de som läser artikeln i traditionella medier, med bara text och grafik. Ytterligare studier^13,14 slutsatsen att uppslukande media främjar utbildning genom att öka engagemang och verkliga tillämplighet av ett ämne. Senast, forskare^{15 utnyttjas} VR att simulera en kategori 3 orkan landfall och fastställt att undersökningen respondenter tittar på VR var betydligt mer benägna att överväga evakuering än de som bara tittar på traditionell text och grafiska produkter. Trots sin tydliga nytta, inga studier eller initiativ har visat omfattande hur VR kan tillämpas effektivt på den unika utmaningen att utbilda stranden användare att bättre lokalisera och reagera på ripströmmar. Det nuvarande arbetet fyller denna forskningslucka genom att först lära individer hur man simmar och vinkar i en virtuell havsmiljö och sedan utvärdera hur de reagerar på den plötsliga och oförvarliga instämmande av en ripström. Deltagarna utbildades i både simning och vinka efter hjälp eftersom var och en av dessa åtgärder betraktas som giltiga svar när de fångas i en rip nuvarande^16,17, med villkor särskilt till en enskild rip ofta diktera vilka åtgärder som kan vara mest effektiva för att underlätta fly¹⁸. Vi tställa hypotesen att den realistiska och minnesvärda karaktären av en VR rip nuvarande simulering kommer att tillåta deltagarna att framgångsrikt vidta undvikande åtgärder i det virtuella spelet och sedan rapportera att upplevelsen förbättrade deras kunskap om rip nuvarande risk och begränsning.

Protocol

Alla metoder som används godkändes av Hofstra University Institutional Research Board (IRB). VR-spelet som utvecklades användes för att kartlägga 64 individer. OBS: Skript skrevs på C# språk, och finns att ladda ner på: https://github.com/Jasebern/HofstraVR. 1. Skapandet av VR rip nuvarande videospel: Virtuell miljö och användarens input / output Öppna VR utvecklingsplattform (t.ex., Unity18). Detta förfarande slutförde…

Representative Results

VR rip nuvarande videospel undersökning genomfördes i juli och augusti 2019 på Long Island i staden Hempstead Beach i Point Lookout, New York (detaljerade resultat finns i kompletterande tabell 1-3). 64 individer spelade spelet och svarade på enkäten, med 60 flyr rip strömmen och 4 drunkning (dvs. uthållighet nått noll). Bland de 60 som flydde, 51 gick ut genom att vinka efter hjälp, och 9 gjorde det genom att fysiskt simma ut ur rippen. Med tanke på att de flesta deltagarna vinkade efter hjäl…

Discussion

Preliminär analys av resultaten från den uppföljande undersökningen visar att VR-rip nuvarande videospel var i allmänhet effektivt för att korrekt skildra risk och visa lämpliga åtgärder för att vidta på ett engagerande och minnesvärt sätt. Respondenterna på likert-skala frågor anges VR simuleringen resulterade i dem känner sig mer förberedda än inte för en ripström och även att det var ganska uppslukande. Dessutom visade resultaten av att välja ett av sex korta uttalanden tydligt att tv-spelet var …

Materials

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