Het ontwikkelen van een Virtual Reality Video Game om ripstromen te simuleren
Summary
Rip stromingen behoren tot de dodelijkste meteorologische gevaren in de Verenigde Staten. Om de juiste acties aan te tonen wanneer ze op een gedenkwaardige en boeiende manier in een ripstroom worden gevangen, wordt een virtual reality-videogame ontwikkeld.
Abstract
Strandgangers in de Verenigde Staten worden geconfronteerd met veel verschillende gevaren, maar rip stromingen zijn jaarlijks de dodelijkste voor oceaanzwemmers. Ondanks het risico van ripstromen, is het duidelijk dat het publiek een beperkt begrip heeft van hun gevaar en de juiste verzachtende maatregelen die moeten worden genomen wanneer het in een land wordt gevangen. Een virtual reality (VR) videogame die deelnemers in een gesimuleerde ripstroom plaatst, werd ontwikkeld om dit probleem te verbeteren. De VR-game werd gebruikt om strandgangers aan de Atlantische kust van Long Island, New York in juli en augustus 2019 te onderzoeken. De acties die deelnemers ondernam toen ze geconfronteerd werden met de ripstroom werden geregistreerd, samen met de vraag of ze er aan ontsnapten of verdronken. Een interview met elke speler werd ook uitgevoerd nadat ze partook in het spel om het realisme van de rip huidige simulatie en de effectiviteit ervan te bepalen in het aantonen van de juiste acties te nemen wanneer beïnvloed door een. Analyse van deze resultaten geeft aan dat VR potentieel heeft om rip huidige risico’s en manieren om het te minimaliseren op een unieke en boeiende manier communiceren. Er is echter verder werk nodig om het gebruiksgemak van de VR-simulatie te verbeteren en beter te begrijpen hoe factoren zoals demografie van invloed zijn op de waargenomen rip huidige risico’s en gedragsrespons.
Introduction
Rip stromingen zijn “sterke, smalle stromen van water die zich uitstrekken van het strand1.” Rip stromingen kunnen vaak voorkomen op elk strand met brekende golven en kan zwemmers snel weg van de kust vervoeren. Gevaarlijke scheurstromingen kunnen optreden op schijnbaar ‘veilige’ stranddagen met golfhoogten van slechts 2 tot 3 voet2,en kunnen zwemmers dus verrassen omdat ze een aanzienlijke afstand van de kust worden vervoerd. Dit brengt zwemmers in gevaar van paniek, uitputting, en zelfs verdrinking. Als gevolg daarvan, rip stromingen zijn een van de belangrijkste oorzaken van het weer dodelijke slachtoffers in de Verenigde Staten. Zo werden in 2018 71 sterfgevallen toegeschreven aan ripstromen, en voor de periode van 10 jaar 2009-2018 kwamen gemiddeld 58 personen elk jaar om3. Rip stromingen zijn het grootste gevaar voor strandgangers; in 2018 vertegenwoordigde rip huidige sterfgevallen 65% van alle ‘surf zone’ dodelijke slachtoffers in de Verenigde Staten. Er lijkt enige demografische controle op rip huidige kwetsbaarheid, zoals een studie bleek dat mannen zijn meer dan zes keer meer kans dan vrouwen te verdrinken van rip stromingen dan vrouwen4. Bovendien, aanvullend onderzoek bleek dat zeldzame strandgebruikers hebben meer kans om slechtere strand veiligheid keuzes te maken5 en dat niet-locals zijn aanzienlijk meer kans dan de lokale bevolking om letsel te ondersteunen in de branding zone6,7.
Niettemin, ondanks hun plaats onder de dodelijkste weersgevaren in de Verenigde Staten, rip stromingen zijn slecht begrepen door het publiek. Een enquête onder 392 openbare strandgebruikers in Texas vastgesteld dat slechts 13% correct kon identificeren een rip stroom van foto’s gepresenteerd aan hen8, terwijl soortgelijke resultaten werden gevonden in studies uitgevoerd in Pensacola Beach, Florida9 (15%) en Miami Beach, Florida10 (27%). Meer in het algemeen, Houser et al (2017)5 voerde een internet-based enquête met 1622 respondenten in 49 van de 50 Amerikaanse staten en vond dat 54% van de deelnemers correct gemeld een actie te nemen wanneer gevangen in een rip stroom. Echter, de zelf-geselecteerde aard van de enquête steekproef dicteerde dat slechts 10% van de steekproef was zeldzaam strand gebruikers, die het meest kwetsbaar zijn voor rip stromingen en werden aangetoond in de enquête om minder kennis van wat te doen in een bezitten.
Het is duidelijk dat ripstromen een unieke uitdaging vormen, gezien het feit dat ze slecht worden begrepen door het publiek, plotseling op kleine schubben met minimale of geen voorafgaande waarschuwing kunnen voorkomen en kunnen leiden tot de dood. Er zijn dus nieuwe benaderingen nodig om deze uitdaging op het gebied van openbare veiligheid aan te pakken. Meeslepende technologie zoals virtual reality (VR) biedt een innovatieve aanpak om rip huidige geletterdheid te verhogen en positief gedrag bij impact aan te moedigen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat VR en soortgelijke soorten meeslepende media zeer effectief zijn in het communiceren van informatie. VR wordt over het algemeen gedefinieerd als een interactieve ervaring die plaatsvindt binnen een gesimuleerde omgeving die auditieve en visuele feedback bevat, meestal met behulp van een headset. Een recente studie11 beweerde dat VR is een volwassen technologie, goed geschikt om te helpen bij het wetenschappelijk onderzoeksproces. Bovendien, andere recente onderzoek12 bleek dat wanneer individuen een New York Times verhaal te lezen met een VR-supplement, ze waren meer kans om de bron te zien als geloofwaardig, herinneren aan de gepresenteerde informatie, delen met anderen, en voel een emotionele verbinding, dan degenen die het artikel lezen in de traditionele media, met alleen tekst en afbeeldingen. Aanvullende studies13,14 geconcludeerd dat immersive media onderwijs bevordert door het verhogen van betrokkenheid en real-world toepasbaarheid van een onderwerp. Onlangs maakten onderzoekers15 gebruik van VR om een categorie 3 orkaan landfall te simuleren en bepaalden dat respondenten die de VR bekijken aanzienlijk meer kans hadden om evacuatie te overwegen dan degenen die alleen traditionele tekst en grafische producten bekijken. Ondanks het duidelijke nut hebben geen studies of initiatieven uitgebreid aangetoond hoe VR effectief kan worden toegepast op de unieke uitdaging van het trainen van strandgebruikers om strandgebruikers beter te lokaliseren en te reageren op ripstromen. Het huidige werk vult die onderzoekskloof door eerst individuen te leren zwemmen en te zwaaien in een virtuele oceaanomgeving en vervolgens te evalueren hoe ze reageren op het plotselinge en onverwaardenkte begin van een ripstroom. Deelnemers werden opgeleid in zowel zwemmen en zwaaien voor hulp, omdat elk van deze acties worden beschouwd als geldige reacties wanneer gevangen in een rip16,17, met voorwaarden met name een individuele rip vaak dicteren welke actie het meest effectief zou kunnen zijn bij het vergemakkelijken van ontsnapping18. We veronderstellen dat de realistische en gedenkwaardige aard van een VR rip huidige simulatie zal deelnemers in staat stellen om succesvol te nemen ontwijkende actie in het virtuele spel en vervolgens melden dat de ervaring hun kennis van rip huidige risico’s en mitigatie verbeterd.
Protocol
Representative Results
Discussion
Voorlopige analyse van de resultaten van de follow-up enquête toont aan dat de VR rip huidige videogame was over het algemeen effectief in het nauwkeurig afbeelden van risico’s en het aantonen van de juiste acties te nemen in een boeiende en gedenkwaardige manier. Respondenten van de Likert-schaal vragen gaven aan dat de VR-simulatie ertoe leidde dat ze zich beter voorbereid voelden dan niet op een ripstroom en ook dat het redelijk meeslepend was. Bovendien, de resultaten van het kiezen van een van de zes korte verklari…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Deze publicatie is een product dat voortvloeit uit NYSG project R/CHD-14 gefinancierd onder award NA18OAR4170096 van het National Sea Grant College Program van het Amerikaanse Ministerie van Handel’s National Oceanic and Atmospheric Administration, aan de Research Foundation voor State University of New York namens New York Sea Grant. De verklaringen, bevindingen, conclusies, standpunten en aanbevelingen zijn die van de auteur(s) en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de standpunten van een van deze organisaties.
Materials
| Dell 17.3" Alienware 17 R5 Laptop | Dell | PC for virtual reality development | |
| Oculus Rift S | Oculus | Virtual reality headset |
References
- Rip Current Science. National Weather Service Available from: https://www.weather.gov/safety/ripcurrent-science (2020)
- Moulton, M., Dusek, G., Elgar, S., Raubenheimer, B. Comparison of rip current hazard likelihood forecasts with observed rip current speeds. Weather and Forecasting. 32 (4), 1659-1666 (2017).
- Weather Related Fatality and Injury Statistics. National Weather Service Available from: https://www.weather.gov/hazstat (2020)
- Gensini, V. A., Ashley, W. S. An examination of rip current fatalities in the United States. Natural Hazards. 54 (1), 159-175 (2010).
- Houser, C., et al. Public perceptions of a rip current hazard education program: “Break the Grip of the Rip!”. Natural Hazards and Earth System Sciences. 17 (7), 1003 (2017).
- Doelp, M. B., Puleo, J. A., Cowan, P., Arford-Granholm, M. Delaware coast Delaware surf zone injury demographics. The American Journal of Emergency Medicine. 36 (8), 1372-1379 (2018).
- Castelle, B., et al. Surf zone hazards and injuries on beaches in SW France. Natural Hazards. 93 (3), 1317-1335 (2018).
- Brannstrom, C., Trimble, S., Santos, A., Brown, H. L., Houser, C. Perception of the rip current hazard on Galveston Island and North Padre Island, Texas, USA. Natural Hazards. 72 (2), 1123-1138 (2014).
- Caldwell, N., Houser, C., Meyer-Arendt, K. Ability of beach users to identify rip currents at Pensacola Beach, Florida. Natural Hazards. 68 (20), 1041-1056 (2013).
- Fallon, K., Lai, Q., Leatherman, S. Rip current literacy of beachgoers at Miami Beach, Florida. Natural Hazards. 90 (2), 601-621 (2018).
- Berg, L. P., Vance, J. M. Industry use of virtual reality in product design and manufacturing: a survey. Virtual Reality. 21 (1), 1-17 (2017).
- Sundar, S. S., Kang, J., Oprean, D. Being there in the midst of the story: how immersive journalism affects our perceptions and cognitions. Cyberpsychology, Behavior, and Social Networking. 20 (11), 672-682 (2017).
- Dede, C. Immersive interfaces for engagement and learning. Science. 323 (5910), 66-69 (2009).
- Klippel, A., et al. The value of being there: toward a science of immersive virtual field trips. Virtual Reality. , 1-18 (2019).
- Bernhardt, J., et al. Communicating Hurricane Risk with Virtual Reality: A Pilot Project. Bulletin of the American Meteorological Society. 100 (10), 1897-1902 (2019).
- “Break the Grip of the Rip” brochure. National Weather Service Available from: https://www.weather.gov/media/safety/rip/rip_brochure_51419b.pdf (2019)
- Rip Current Survival Guide transcript. National Oceanic and Atmospheric Administration Available from: https://oceantoday.noaa.gov/ripcurrentfeature/ (2016)
- McCarroll, R. J., et al. Evaluation of swimmer-based rip current escape strategies. Natural Hazards. 71 (3), 1821-1846 (2014).
- . Unity User Manual Available from: https://docs.unity3d.com/Manual/2Dor3D.html (2019)
- . Unity Asset Store Available from: https://assetstore.unity.com/ (2020)
