Sviluppo di un videogioco di realtà virtuale per simulare le correnti di rip

Summary

Le correnti di strappo sono tra i pericoli meteorologici più letali negli Stati Uniti. Al fine di dimostrare le azioni appropriate da intraprendere quando catturati in una corrente di strappo in modo memorabile e coinvolgente, viene sviluppato un videogioco di realtà virtuale.

Abstract

I bagnanti negli Stati Uniti affrontano molti pericoli diversi, ma le correnti di strappo sono ogni anno le più letali per i nuotatori oceanici. Nonostante il rischio rappresentato dalle correnti di strappo, è evidente che il pubblico ha una comprensione limitata del loro pericolo e delle azioni di mitigazione adeguate da intraprendere quando viene catturato in uno. Per migliorare questo problema è stato sviluppato un videogioco di realtà virtuale (VR) che colloca i partecipanti in una corrente di strappo simulata. Il gioco VR è stato utilizzato per ispezionare i bagnanti sulla costa atlantica di Long Island, New York nei mesi di luglio e agosto 2019. Le azioni intraprese dai partecipanti di fronte alla corrente di strappo sono state registrate, insieme al fatto che siano fuggiti o annegati. Un’intervista con ogni giocatore è stata condotta anche dopo aver partecipato al gioco per determinare il realismo della simulazione corrente rip e la sua efficacia nel dimostrare le azioni appropriate da intraprendere quando influenzato da uno. L’analisi di questi risultati indica che la realtà virtuale ha il potenziale per comunicare il rischio corrente di strappo e modi per minimizzarlo in modo unico e coinvolgente. Tuttavia, è necessario ulteriore lavoro per migliorare la facilità d’uso della simulazione VR e comprendere meglio come fattori come i dati demografici influenzano il rischio corrente percepito e la risposta comportamentale.

Introduction

Le correnti di strappo sono “forti e strette flussi d’acqua che si estendono lontano dalla spiaggia^1.” Le correnti di strappo possono verificarsi comunemente su qualsiasi spiaggia con onde che si infrangono e possono trasportare i nuotatori rapidamente lontano dalla riva. Le correnti di strappo pericolose possono verificarsi in giornate di spiaggia apparentemente “sicure” con altezze d’onda di soli 2 a^{3 piedi 2}, e quindi possono sorprendere i nuotatori in quanto sono trasportati a notevole distanza dalla riva. Questo mette i nuotatori a rischio di panico, esaurimento, e anche annegamento. Di conseguenza, le correnti di strappo sono una delle principali cause di vittime meteorologiche negli Stati Uniti. Ad esempio, nel 2018, 71 decessi sono stati attribuiti alle correnti di strappo, e per il periodo di 10 anni 2009-2018, una media di 58 individui è morta ogni anno³. Le correnti di strappo sono il pericolo principale per i bagnanti; nel 2018, i decessi per rip attuali hanno rappresentato il 65% di tutti i decessi nella “zona di surf” negli Stati Uniti. Sembra esserci un certo controllo demografico sulla vulnerabilità di rip corrente, come uno studio ha trovato che gli uomini sono più di sei volte più probabilità rispetto alle femmine di annegare dalle correnti di strappo rispetto alle femmine⁴. Inoltre, ulteriori ricerche hanno scoperto che gli utenti di spiaggia poco frequenti sono più propensi a fare scelte di sicurezza spiaggia più^{poveri 5 e} che i non locali sono considerevolmente più probabilità rispetto alla gente del posto di sostenere lesioni nella zona di surf^6,7.

Tuttavia, nonostante il loro posto tra i pericoli meteorologici più letali negli Stati Uniti, le correnti di strappo sono scarsamente comprese dal pubblico. Un sondaggio condotto su 392 utenti di spiaggia pubblica in Texas ha determinato che solo il 13% poteva identificare correttamente una corrente di strappo dalle fotografie presentate loro⁸, mentre risultati simili sono stati trovati in studi condotti a Pensacola Beach, Florida⁹ (15%) e Miami Beach, Florida¹⁰ (27%). Più in generale, Houser et al (2017)^{5 ha effettuato} un sondaggio basato su Internet con 1622 intervistati in 49 dei 50 stati degli Stati Uniti e ha scoperto che il 54% dei partecipanti ha segnalato correttamente un’azione da intraprendere quando viene catturato in una corrente di strappo. Tuttavia, la natura autoso scegliere del campione dell’indagine ha stabilito che solo il 10% del campione era poco frequente utilizzatore di spiaggia, che sono più vulnerabili alle correnti di strappo e sono stati mostrati nell’indagine per possedere meno conoscenza di cosa fare in uno.

È chiaro che le correnti di strappo presentano una sfida unica, dato che sono poco comprese dal pubblico, possono verificarsi improvvisamente su piccole scale con un preavviso minimo o nessun precedente e possono provocare la morte. Sono quindi necessari nuovi approcci per affrontare questa sfida di sicurezza pubblica. La tecnologia immersiva come la realtà virtuale (VR) fornisce un approccio innovativo per aumentare l’alfabetizzazione attuale e incoraggiare un comportamento positivo al momento dell’impatto. Ricerche precedenti hanno indicato che la realtà virtuale e simili tipi di supporti immersivi sono altamente efficaci nel comunicare le informazioni. La realtà virtuale è generalmente definita come un’esperienza interattiva che si svolge all’interno di un ambiente simulato che incorpora feedback uditivo e visivo, di solito con l’assistenza di un auricolare. Uno studio recente¹¹ ha affermato che la realtà virtuale è una tecnologia matura, adatta per assistere nel processo di indagine scientifica. Inoltre, altre recenti ricerche^{12 hanno} mostrato che quando gli individui leggono una storia del New York Times con un supplemento VR, erano più propensi a percepire la fonte come credibile, ricordare le informazioni presentate, condividerle con gli altri e sentire una connessione emotiva, rispetto a coloro che leggono l’articolo nei media tradizionali, con solo testo e grafica. Ulteriori studi^{13,14 hanno} concluso che i media immersivi promuovono l’istruzione aumentando l’impegno e l’applicabilità del mondo reale di un argomento. Più di recente, i^{ricercatori 15} hanno sfruttato la realtà virtuale per simulare un atterraggio di uragano di categoria 3 e hanno determinato che gli intervistati che visualizzano la realtà virtuale erano significativamente più propensi a prendere in considerazione l’evacuazione rispetto a quelli che visualizzano solo testo e prodotti grafici tradizionali. Nonostante la sua chiara utilità, nessuno studio o iniziativa ha dimostrato in modo completo come la realtà virtuale possa essere applicata in modo efficace alla sfida unica di addestrare gli utenti della spiaggia a individuare e reagire meglio alle correnti di strappo. Il lavoro attuale colmo tale lacuna di ricerca insegnando prima agli individui come nuotare e onde in un ambiente oceanico virtuale e poi valutando come reagiscono all’insorgenza improvvisa e non avvertita di una corrente di strappo. I partecipanti sono stati addestrati sia nel nuoto che nell’agitazione per chiedere aiuto perché ciascuna di queste azioni è considerata come una risposta valida quando sono intrappolati in una corrente di strappo^16,17, con condizioni particolari per uno strappo individuale spesso dettando quale azione potrebbe essere più efficace nel facilitare la fuga¹⁸. Ipotifiiamo che la natura realistica e memorabile di una simulazione corrente di strappo VR consentirà ai partecipanti di intraprendere con successo un’azione evasiva nel gioco virtuale e quindi riferire che l’esperienza ha migliorato la loro conoscenza del rischio e della mitigazione attuali.

Protocol

Tutti i metodi utilizzati sono stati approvati dall’Hofstra University Institutional Research Board (IRB). Il videogioco VR sviluppato è stato utilizzato per esaminare 64 individui. NOTA: gli script sono stati scritti nel linguaggio C , e sono disponibili per il download all’indirizzo: https://github.com/Jasebern/HofstraVR. 1. Creazione di VR rip videogioco corrente: Ambiente virtuale e input utente / uscita Piattaforma di sviluppo Open VR (ad esempio, Un…

Representative Results

L’indagine sui videogiochi VR rip è stata condotta nei mesi di luglio e agosto 2019 a Long Island presso la Town of Hempstead Beach a Point Lookout, New York (i risultati dettagliati possono essere trovati nella Tabella supplementare 1-3). 64 persone hanno giocato il gioco e hanno risposto al sondaggio, con 60 sfuggiti alla corrente di strappo e 4 annegamenti (cioè la resistenza ha raggiunto lo zero). Tra i 60 che sono fuggiti, 51 sono usciti salutando i loro 9, e 9 lo hanno fatto nuotando fisicamente …

Discussion

L’analisi preliminare dei risultati dell’indagine di follow-up dimostra che il videogioco VR rip attuale è stato generalmente efficace nel ritrarre con precisione il rischio e dimostrare azioni adeguate da intraprendere in modo coinvolgente e memorabile. Gli intervistati alle domande su scala Likert hanno indicato che la simulazione VR ha fatto sentire loro più preparati che non per una corrente di strappo e anche che era abbastanza coinvolgente. Inoltre, i risultati della scelta di una delle sei brevi dichiarazioni ha…

Materials

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