Desarrollo de un videojuego de realidad virtual para simular corrientes de rasgada

Summary

Las corrientes de rotura se encuentran entre los peligros meteorológicos más mortíferos de los Estados Unidos. Con el fin de demostrar las acciones adecuadas para tomar cuando se captura en una corriente de rasgadura de una manera memorable y atractiva, se desarrolla un videojuego de realidad virtual.

Abstract

Los bañistas en los Estados Unidos se enfrentan a muchos peligros diferentes, pero las corrientes de rasgadura son anualmente las más mortíferas para los nadadores oceánicos. A pesar del riesgo que presentan las corrientes de rasgadura, es evidente que el público tiene una comprensión limitada de su peligro y las acciones atenuantes adecuadas a tomar cuando se detecta en uno. Un videojuego de realidad virtual (VR) que colocaba a los participantes en una corriente de rasgadura simulada fue desarrollado para ayudar a mejorar este problema. El juego de realidad virtual se utilizó para inspeccionar a los beachgos en la costa atlántica de Long Island, Nueva York durante julio y agosto de 2019. Las acciones que los participantes tomaron cuando se enfrentaron a la corriente de rasgadura fueron registradas, junto con si escaparon o se ahogaron. También se llevó a cabo una entrevista con cada jugador después de que participaron en el juego para determinar el realismo de la simulación de corriente de rasgadura y su eficacia en la demostración de las acciones adecuadas para tomar cuando se ve afectado por uno. El análisis de esos resultados indica que la realidad virtual tiene potencial para comunicar el riesgo actual de rasgadura y formas de minimizarlo de una manera única y atractiva. Sin embargo, se necesita más trabajo para mejorar la facilidad de uso de la simulación de realidad virtual y comprender mejor cómo factores como la demografía influyen en el riesgo de corriente de rasgadura y la respuesta conductual.

Introduction

Las corrientes de desgarramiento son “flujos fuertes y estrechos de agua que se extienden lejos de la playa^1.” Las corrientes de rasgadura pueden ocurrir comúnmente en cualquier playa con olas rompiendo y pueden transportar nadadores rápidamente lejos de la costa. Las corrientes de rasgadura peligrosas pueden ocurrir en días de playa aparentemente ‘seguros’ con alturas de onda de sólo 2 a 3 pies^2,y por lo tanto pueden sorprender a los nadadores, ya que se llevan una distancia considerable de la costa. Esto pone a los nadadores en riesgo de pánico, agotamiento e incluso ahogamiento. Como resultado, las corrientes de rasgadura son una de las principales causas de muertes por tiempo en los Estados Unidos. Por ejemplo, en 2018, se atribuyeron 71 muertes a corrientes de rasgadura, y para el período de 10 años 2009-2018, un promedio de 58 individuos perecieron cada año³. Las corrientes de rasgadura son el peligro principal para los asistentes a la playa; en 2018, las muertes por corriente representaron el 65% de todas las muertes por “zona de surf” en los Estados Unidos. Parece haber cierto control demográfico sobre la vulnerabilidad de la corriente de rasgadura, ya que un estudio encontró que los hombres son más de seis veces más propensos que las mujeres a ahogarse por corrientes de rasgadura que las hembras⁴. Además, investigaciones adicionales encontraron que los usuarios de playas poco frecuentes son más propensos a hacer opciones de seguridad de playa más pobres⁵ y que los no locales son considerablemente más propensos que los lugareños a sufrir lesiones en la zona de surf^6,7.

Sin embargo, a pesar de su lugar entre los peligros climáticos más mortíferos en los Estados Unidos, las corrientes rasgadas son mal entendidas por el público. Una encuesta de 392 usuarios de playas públicas en Texas determinó que sólo el 13% podía identificar correctamente una corriente de rasgadura de las fotografías presentadas^{a ellos 8}, mientras que se encontraron resultados similares en estudios realizados en Pensacola Beach, Florida⁹ (15%) y Miami Beach, Florida¹⁰ (27%). En términos más generales, Houser et al (2017)⁵ realizaron una encuesta basada en Internet con 1622 encuestados en 49 de los 50 estados de Los Estados Unidos y encontraron que el 54% de los participantes reportaron correctamente una acción a tomar cuando se capturaban en una corriente de rasgadura. Sin embargo, la naturaleza auto-seleccionada de la muestra de la encuesta dictaminó que sólo el 10% de la muestra era un usuario de playa poco frecuente, que son más vulnerables a las corrientes de rasgadura y se mostraron en la encuesta para poseer menos conocimiento de qué hacer en uno.

Está claro que las corrientes rasgadas presentan un desafío único, dado que son mal comprendidas por el público, pueden ocurrir repentinamente a pequeña escala con una advertencia mínima o nula, y pueden resultar en la muerte. Por lo tanto, se necesitan nuevos enfoques para hacer frente a este desafío de seguridad pública. La tecnología inmersiva, como la realidad virtual (VR), proporciona un enfoque innovador para aumentar la alfabetización actual y fomentar el comportamiento positivo al impacto. Investigaciones previas han indicado que la realidad virtual y tipos similares de medios inmersivos son altamente eficaces para comunicar información. La realidad virtual se define generalmente como una experiencia interactiva que tiene lugar dentro de un entorno simulado que incorpora retroalimentación auditiva y visual, por lo general con la ayuda de un auricular. Un estudio reciente¹¹ afirmó que la realidad virtual es una tecnología madura, adecuada para ayudar en el proceso de investigación científica. Además, otras investigaciones recientes¹² mostraron que cuando las personas leen una historia del New York Times con un suplemento de realidad virtual, eran más propensos a percibir la fuente como creíble, recordar la información presentada, compartirla con otros y sentir una conexión emocional, que aquellos que leen el artículo en los medios tradicionales, con solo texto y gráficos. Estudios adicionales^13,14 concluyeron que los medios inmersivos promueven la educación mediante el aumento de la participación y la aplicabilidad real de un tema. Más recientemente, los investigadores¹⁵ aprovecharon la realidad virtual para simular una caída de huracanes de categoría 3 y determinaron que los encuestados que ven la realidad virtual eran significativamente más propensos a considerar la evacuación que aquellos que solo ven texto tradicional y productos gráficos. A pesar de su clara utilidad, ningún estudio o iniciativa ha demostrado de forma integral cómo la realidad virtual se puede aplicar eficazmente al desafío único de capacitar a los usuarios de la playa para localizar y reaccionar mejor a las corrientes de rasgadura. El presente trabajo llena ese vacío de investigación enseñando primero a las personas a nadar y saludar en un entorno oceánico virtual y luego evaluar cómo reaccionan ante el inicio repentino y no advertido de una corriente de rasgadura. Los participantes fueron entrenados tanto en natación como en agitación de ayuda porque cada una de esas acciones se consideran respuestas válidas cuando se capturan en una corriente de rasgadura^16,17, con condiciones particulares a una rasgadura individual a menudo dictando qué acción podría ser más eficaz para facilitar la fuga¹⁸. Nos presumemos que la naturaleza realista y memorable de una simulación de corriente de rasgadura VR permitirá a los participantes tomar con éxito la acción evasiva en el juego virtual y luego informar que la experiencia mejoró su conocimiento del riesgo y la mitigación de la corriente de rasgar.

Protocol

Todos los métodos utilizados fueron aprobados por la Junta de Investigación Institucional de la Universidad Hofstra (IRB). El videojuego de realidad virtual desarrollado se utilizó para encuestar a 64 personas. NOTA: Los scripts se escribieron en el lenguaje de C- y están disponibles para su descarga en: https://github.com/Jasebern/HofstraVR. 1. Creación de VR rip juego de vídeo actual: Entorno virtual y entrada / salida del usuario Plataforma de des…

Representative Results

La encuesta de videojuegos VR rip current se llevó a cabo en julio y agosto de 2019 en Long Island en la ciudad de Hempstead Beach en Point Lookout, Nueva York (los resultados detallados se pueden encontrar en la Tabla Suplementaria 1-3). 64 personas jugaron el juego y respondieron a la encuesta, con 60 escapando de la corriente de rasgadura y 4 ahogados (es decir, la resistencia llegó a cero). Entre los 60 que escaparon, 51 salieron saludando pidiendo ayuda, y 9 lo hicieron nadando físicamente fuera …

Discussion

El análisis preliminar de los resultados de la encuesta de seguimiento demuestra que el videojuego vr rip current fue generalmente eficaz para representar con precisión el riesgo y demostrar las acciones adecuadas para tomar de una manera atractiva y memorable. Los encuestados a las preguntas a escala Likert indicaron que la simulación de realidad virtual les dio lugar a sentirse más preparados que no para una corriente de rasgadura y también que era bastante inmersivo. Además, los resultados de elegir una de las s…

Materials

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