Udvikling af en Virtual Reality Videospil til at simulere Rip strømme

Summary

Rip strømme er blandt de dødeligste meteorologiske farer i USA. For at demonstrere de rigtige handlinger at tage, når fanget i en rip strøm i en mindeværdig og engagerende måde, en virtual reality videospil er udviklet.

Abstract

Beachgoers i USA står over for mange forskellige farer, men rip strømme er årligt den dødeligste for havet svømmere. På trods af den risiko, som rip strømme, er det klart, at offentligheden har en begrænset forståelse af deres fare og den rette formildende foranstaltninger at tage, når fanget i en. En virtual reality (VR) videospil placere deltagerne i en simuleret rip strøm blev udviklet til at hjælpe med at forbedre dette problem. VR-spillet blev brugt til at undersøge beachgoers på Atlanterhavskysten af Long Island, New York i juli og august 2019. De handlinger deltagerne tog, når konfronteret med rip strøm blev registreret, sammen med, om de undslap det eller druknede. Et interview med hver spiller blev også gennemført, efter at de deltog i spillet for at bestemme realismen i rip nuværende simulering og dens effektivitet i at demonstrere passende handlinger at tage, når påvirket af en. En analyse af disse resultater indikerer, at VR har potentiale til at kommunikere rip aktuelle risici og måder at minimere det på en unik og engagerende måde. Der er dog behov for en yderligere indsats for at forbedre brugervenligheden af VR-simuleringen og bedre forstå, hvordan faktorer som demografi påvirker opfattet rip nuværende risiko og adfærdsmæssige reaktion.

Introduction

Rip strømme er "stærke, smalle strømme af vand, der strækker sig væk fra stranden¹." Rip strømme kan almindeligvis forekomme på enhver strand med brydende bølger og kan transportere svømmere hurtigt væk fra kysten. Farlige rip strømme kan forekomme på tilsyneladende 'sikker' strand dage med bølgehøjder på kun 2 til 3 fod^2,og dermed kan overraske svømmere, da de er gennemført en betydelig afstand fra kysten. Dette sætter svømmere i fare for panik, udmattelse, og endda drukning. Som et resultat, rip strømme er en af de førende årsager til vejr dødsfald i USA. I 2018 blev 71 dødsfald for eksempel tilskrevet ripstrøm, og i den 10-årige periode 2009-2018 omkom gennemsnitligt 58 personer hvert år³. Rip strømme er den førende fare for beachgoers; i 2018 udgjorde antallet af dødsfald i rip-strømmen 65 % af alle "surfzone"-dødsfald i USA. Der synes at være nogle demografiske kontrol på rip nuværende sårbarhed, som en undersøgelse viste, at mænd er over seks gange større sandsynlighed end kvinder til at drukne fra rip strømme end kvinder⁴. Desuden yderligere forskning viste, at sjældne strand brugere er mere tilbøjelige til at gøre dårligere strand sikkerhed^{valg 5} og at ikke-lokale er betydeligt mere tilbøjelige end lokalbefolkningen til at opretholde skade i surf zone^6,7.

Ikke desto mindre, på trods af deres plads blandt de dødeligste vejrfarer i USA, rip strømme er dårligt forstået af offentligheden. En undersøgelse af 392 offentlige strand brugere i Texas fastslået, at kun 13% korrekt kunne identificere en rip strøm fra fotografier præsenteret for^{dem 8}, mens lignende resultater blev fundet i undersøgelser udført i Pensacola Beach, Florida⁹ (15%) og Miami Beach, Florida¹⁰ (27%). Mere generelt udførte Houser et al(2017)⁵ en internetbaseret undersøgelse med 1622 respondenter i 49 af de 50 amerikanske stater og fandt ud af, at 54 % af deltagerne korrekt rapporterede en handling, der skulle træffes, når de blev fanget i en rip current. Den selvoptrukne karakter af undersøgelsesprøven dikterede imidlertid, at kun 10 % af stikprøven var sjældne strandbrugere, som er mest sårbare over for ripstrøm og i undersøgelsen viste sig at have mindre viden om, hvad de skulle gøre i én.

Det er klart, at rip strømme udgør en unik udfordring, da de er dårligt forstået af offentligheden, kan forekomme pludselig over små skalaer med minimal eller ingen forudgående advarsel, og kan resultere i døden. Der er således behov for nye tilgange for at tage denne udfordring baseret på offentlig sikkerhed op. Fordybende teknologi som virtual reality (VR) giver en innovativ tilgang til at øge rip nuværende læsefærdigheder og tilskynde til positiv adfærd ved effekt. Tidligere forskning har vist, at VR og lignende typer af fordybende medier er yderst effektive til at kommunikere information. VR defineres generelt som en interaktiv oplevelse, der finder sted i et simuleret miljø, der inkorporerer auditiv og visuel feedback, som regel ved hjælp af et headset. En nylig undersøgelse^{11 hævdede,} at VR er en moden teknologi, velegnet til at hjælpe med den videnskabelige undersøgelse proces. Desuden viste andre nyere^{forskning 12,} at når enkeltpersoner læser en New York Times historie med en VR supplement, de var mere tilbøjelige til at opfatte kilden som værende troværdig, huske de præsenterede oplysninger, dele det med andre, og føle en følelsesmæssig forbindelse, end dem, der læser artiklen i traditionelle medier, med blot tekst og grafik. Yderligere undersøgelser^13,14 konkluderede, at fordybende medier fremmer uddannelse ved at øge engagement og den virkelige verden anvendelighed af et emne. Senest har forskere^{15 gearet} VR til at simulere en kategori 3 orkan landgang og fastslået, at respondenterne i undersøgelsen ser VR var betydeligt mere tilbøjelige til at overveje evakuering end dem, der kun ser traditionel tekst og grafiske produkter. På trods af sin klare nytte, har ingen undersøgelser eller initiativer vist omfattende, hvordan VR effektivt kan anvendes på den unikke udfordring at uddanne strand brugere til bedre at lokalisere og reagere på rip strømme. Det nuværende arbejde udfylder denne forskning hul ved først at lære enkeltpersoner, hvordan man svømme og bølge i et virtuelt hav miljø og derefter vurdere, hvordan de reagerer på den pludselige og uforseberede udbrud af en rip strøm. Deltagerne blev uddannet i både svømning og vinke om hjælp , fordi hver af disse handlinger betragtes som gyldige svar , når de blev fanget i en rip nuværende^16,17, med betingelser især for en individuel rip ofte dikterer, hvilke tiltag der kan være mest effektive til at lette undslippe¹⁸. Vi antager, at den realistiske og mindeværdige karakter af en VR rip nuværende simulering vil give deltagerne mulighed for at tage undvigende handling i det virtuelle spil og derefter rapportere, at oplevelsen forbedret deres viden om rip nuværende risiko og afbødning.

Protocol

Alle anvendte metoder blev godkendt af Hofstra University Institutional Research Board (IRB). VR-videospiludviklet blev brugt til at undersøge 64 personer.

BEMÆRK: Scripts blev skrevet på C # sprog, og kan downloades på: https://github.com/Jasebern/HofstraVR.

1. Oprettelse af VR rip nuværende videospil: Virtuelt miljø og brugerinput / output

1. Åben VR-udviklingsplatform (f.eks.¹⁸ Denne procedure blev afsluttet i Enhedslisten 2018.3.1f1.
   1. Start et nyt 3D-projekt med titlen 'Rip Current'. Et 3D-projekt indeholder en eller flere scener bestående af "spilobjekter", der kan vises som faste objekter¹⁹. Scripts kan føjes til spilobjekter, der giver mulighed for interaktivitet og realtidsændringer i miljøet. Dette projekt vil indeholde fire scener og talrige spil objekter.
   2. Åbn fanen Unity Asset Store. Dette indeholder 'præfabrikerede'-- allerede oprettede samlinger af 2D- og 3D-spilobjekter og lydfiler – udviklet af andre brugere, der kan føjes til projektet²⁰.
   3. Importer 'Oculus Integration'-aktivet fra Unity Asset Store, der leverer grundlæggende aktiver til VR-udvikling.
2. Opret den første nye scene: Hovedmenuen (Figur 1).
   1. Anvendelse af aktiver | Opret | Terrænlag og derefter tilføje passende farve for at skabe en kuperet grønt terræn aktiv som en tiltalende baggrund for de vigtigste menu scene.
   2. Brug GameObject | Brugergrænseflade | Lærred for at tilføje et nyt lærred med titlen Hovedmenumed en tekstboks til titlen VR Simulation. Et lærred er et spilobjekt, der gemmer tekst og knapper, der tillader brugerinteraktion og angivne hændelser i simuleringen baseret på det pågældende input⁴.
   3. Vedhæft scripts, skrevet på C#-sproget, til et spilobjekt. Tilføj scriptet ved at vælge det ønskede målspilobjekt i scenehierarkiet. Vælg derefter Tilføj komponent under fanen Inspector | Nyt script, og angiv den ønskede scripttitel.
   4. Følg ovenstående procedure for at føje scriptet med titlen MainMenu til hovedmenulærredsen.
      BEMÆRK: Se tabel 1 for titel og funktion af alle anvendte scripts.
   5. Brug GameObject | Brugergrænseflade | Knap for at føje fire tekstknapper til lærredet: Start, Indstillinger, Omog Afslut. Kald passende funktion fra MainMenu- og MouseHover-scripts, når der er valgt en knap.
3. Opret den anden nye scene: Bøje Test (Figur 2).
   1. Download realistiskvandsaktivet fra Unity Asset Store, og tilføj havforfatningsbutikken til scenen. Sea
      1. Tilføj en lydfil af havbølger til havet præfabrikeret på loop. Tilføj under fanen Fremviser ved at vælge Tilføj komponent | Lydkilde.
   2. Brug værktøjet til terrænlag som ovenfor til at oprette et spilobjekt med navnet Beach. Brug værktøjet Indstillinger for maleterræn og terræn under fanen Terræn under fanen Kontrol af kontrol til at typografi og farve som sand.
   3. Download standardaktivepakken fra Unity Asset Store, og føj den præfabrikerede spiller til scenen. Spillerens præfabrikerede omfatter et kamera, der er indlejret i afspilleren, og følger dermed dens bevægelser for at skabe den fornemmelse, at spildeltageren styrer afspilleren.
      1. Som udført ovenfor skal du føje PlayerController-, PlayerMotor-, PlayerMotor2- og FloatObject-scripts til spillerens præfabrikerede. Disse scripts gør det muligt for spildeltageren at styre spillerens præfabrikerede ved hjælp af Oculus VR-controllere.
      2. Føje en animation til kameraet ved at vælge Aktiver | Opret | Animatorcontroller. Brug Animatorvinduet til at optage en animation af kameraet, der vugger op og ned, og indstil det til at gå til løkke kontinuerligt. Dette simulerer en person, der holder sig oven vande i havet.
      3. Som udført ovenfor skal du tilføje et lærred med titlen TextCanvas. Underordnede TextCanvas til afspilleren ved at trække den til Afspiller i hierarkiet. Et underordnet spilobjekt arver bevægelses- og rotationsegenskaberne for det overordnede spilobjekt. Føj teksten "Svøm gennem bøjerne" til TextCanvas. Optag en lydfil, der læser teksten, føj den til TextCanvas som udført ovenfor, og indstil den til at blive afspillet i starten af scenen.
      4. Indstil afspillerens placering ved at navigere til inspektørfanen og justere positionen i indstillingerne Transformer. Angiv spillerplacering til X=-23.44, Y=1 og Z=5.97.
   4. Download VR Hands og FP Arms Pack fra Unity Asset Store og som ovenfor barn 'FP_Character' præfabrikeret til spilleren. Dette vil gøre det muligt for armene at bevæge sig med afspilleren og også bob op og ned med player camera.
      1. Vælg den ønskede præfabrikerede ved at markere den i hierarkiet og markere afkrydsningsfeltet ud for navnet. Den FP_Character præfabrikerede indeholder både mandlige og kvindelige præfabrikerede, der hver indeholder to arme, venstre og højre.
   5. Tilføj et nyt spilobjekt ved at højreklikke i hierarkiet og vælge Opret tom. Navnd spilobjektkontrolpunktet.
   6. Download Simple Bøje aktiv fra Unity Asset Store og tilføje Bøje præfabrikeret til scenen som barn af Checkpoint. Duplikere bøje præfabrikeret ved at højreklikke på det og vælge Duplikeret. Nævn den ene 'bøje L' og den anden 'bøje R', og ansrette dem 4 enheder i X-aksen ved at justere transformeringspositionen for hver som ovenfor. Angiv placeringen for bøje L til X=-2, Y=0 og Z=0 og placering for bøje R til X=2, Y=0, Z=0.
      1. Vælg Tilføj komponent under fanen Inspector for Checkpoint kontrolpostspilobjektet | Fysik | Box Collidor. Vælg derefter Rediger Collider, og tegn collideren mellem de to bøjer.
      2. Som ovenfor skal du føje checkmærkescriptet til Kontrolpunktsspilobjektet. Checkpoint Scriptet forlader scenen, når spilleren kommer ind i den (dvs. svømmer gennem bøjer) og overgange til den næste scene.
4. Opret den tredje nye scene: Wave Test (Figur 3) ved at vælge Fil | Gem som mens du stadig er i Bøje Test scene og omdøbe den.
   1. Slet kontrolpunktsspilobjektet ved at højreklikke på det i hierarkiet og vælge Slet.
   2. Tilføj en simpel træbåd til scenen ved at downloade den gamle trærækkebåd v2 aktiv fra Unity Asset Store og tilføje båden præfabrikeret til scenen. Juster bådens transformeringsposition som ovenfor til X=-12, Y=-0,16 og Z=14,66.
   3. Download lavpoly animerede mennesker aktiv fra Unity Asset Store og tilføje Kid præfabrikeret til scenen. Duplikere Kid præfabrikeret som ovenfor og barn både til båden præfabrikeret, omdøbe Game Object to Boat med børn,og lokalisere de to børn på toppen af de to pladser i båden.
   4. Som ovenfor, tilføje en Animator til båden med børn Game Object, og optage en animation af båden langsomt kredser rundt om vandet, efterligne en robåd langsomt bevæger sig rundt.
   5. Gå til spillerens præfabrikerede og dens børn i vinduet Hierarki, og omdøb venstre hånd til 'bølgehånd'.
      1. Som ovenfor, tilføje en Animator til bølgen hånd og optage en animation af arm og hånd bevæger sig op og ned simulerer en hånd bølge.
      2. Som ovenfor, i fanen Inspector for Player Game Object, tilføje en lydkilde med et lydklip af en hånd sprøjt i vand, adskiller sig fra klippet af to arme sprøjt i vandet tilføjet tidligere.
      3. Som ovenfor skal du føje FemaleAnimate-scriptet til bølgehånden, så spildeltageren kan styre håndbølgen ved hjælp af Oculus Controllers.
   6. Juster teksten i TextCanvas for at læse 'Wave to the people on the boat!', optag en lydfil, der læser teksten, og indstil den til at afspille i starten af scenen.
   7. Baseret på PlayerMotor2 script, så snart deltageren ser båden og bølger, Unity overgange til Rip Nuværende scene.
5. Opret den fjerde nye scene: Rip Current (Figur 4).
   1. Juster teksten i TextCanvas for at læse 'Du bliver trukket fra land!' og som ovenfor skal du optage en lydfil, der læser den tekst, føje den til TextCanvasog indstille den til at blive afspillet i starten af scenen.
      BEMÆRK: Det må ikke udtrykkeligt angives, at deltageren oplever en rip-strøm, for at simulere, at den uventet fanges i en rip-strøm, skal simuleres.
   2. Som ovenfor skal du oprette et nyt spilobjekt i hierarkiet med navnet rip_collider og tilføje en Boks collider Collider. Hvis du vil bruge rip_collider til at emulere en rip-strøm som en smal strømkanal, der strækker sig fra stranden ud i havet, skal du bruge transformering til at indstille positionen til X, =251, Y=1, Z=251 og ændre skalaen til X=8.2 og Z=35.7 for at skabe passende dimensioner. PlayerMotor2-scriptet simulerer også en rip-strøm ved konstant at trække afspilleren vinkelret (væk) fra kysten (dvs. strandterræn). Denne rip strøm er en konstant kraft 1,25 gange stærkere end den normale spiller svømning bevægelser.
      1. Vælg GameObject | Virkninger | Partikelsystem for at tilføje et nyt partikelsystem med titlen 'Rain Basic' og underordne det til rip_collider. Et partikelsystem emulerer flydende enheder i 3D såsom regn og skyer. Partikelsystemet bruges til at simulere skummende vand, som hjælper med at afgrænse en rip strøm i havvand. Det gør du Inspector ved at angive transformeringspositionen til X=0, Y=3 og Z=0,97 under fanen Inspector og skalere X=0,1 og Z=0,1 for at integrere partiklerne i den aktuelle rip-kanal.
   3. Som ovenfor skal du bruge fanen Inspector til at føje ripexit-scriptet til rip_collider game object. Scriptet registrerer, om afspilleren undslipper Rip Current (dvs. afslutter rip_collider collider).
      BEMÆRK: Som beskrevet i tabel 1styrer PlayerMotor2-scriptet de fleste aspekter af rip-aktuelle scene ved at forlade scenen og vende tilbage til hovedmenuscenen, når en af følgende betingelser er opfyldt:
      - Spiller bølger
      - Spilleren forlader rip_collider
      - Udholdenhed når nul
      Scriptet skriver også resultaterne af spillerens interaktion i scenen til en fil, der anvendes til senere dataanalyse af den samlede deltager interaktioner med rip strøm.
6. Hvis du vil bygge det endelige projekt, skal du vælge Filer | Byg indstillinger, og sørg for, at alle fire scener, der oprettes, er afkrydset og i den rigtige rækkefølge. Vælg derefter perron-pc'en, Mac og Linux Standalone, og vælg Byg. Der vises et markeringsvindue for en buildoutputmappe. Vælg en passende mappe (dvs. 'Desktop') og derefter bygge. Dette opretter en eksekverbar filgenvej i den ønskede mappe med titlen 'Rip Current'.

2. Undersøgelse personer med VR rip nuværende videospil

1. Åbn 'Oculus'-softwaren ved hjælp af skrivebordsgenvejen, og konfigurer derefter hardwaren via programmet. Sørg for, at headsettet, to sensorer og to controllere alle vises som grønne (Figur 5).
   1. Bestem en undersøgelsesplacering og rekrutteringsmetode. I denne undersøgelse blev der anvendt stikprøver af bekvemmelighed. Forskerne besøgte en offentlig strand to gange om ugen i otte uger i juli og august og anmodede potentielle deltagere, mens de gik langs strandpromenaden. Ud over at være mindst 16 år, var der ingen andre krav end vilje til at deltage.
2. Administrer undersøgelsesdel 1 (samtykkeformular og demografiske spørgsmål) på en separat iPad.
3. Giv VR-controllerne til deltageren, og sørg for, at de holder dem ordentligt i de rigtige hænder, og er fortrolige med kontrollerne, og sæt derefter headsettet på deltageren.
4. Vælg og kør genvejen Rip Current fra skrivebordet.
5. Lad deltageren fortsætte gennem simuleringen og kun yde coaching/rådgivning, når det er nødvendigt. De bør fuldføre de vigtigste rip nuværende scene på egen hånd.
6. Når de er færdige, skal du fjerne headsettet og begynde del to af undersøgelsen, interviewet del.
7. Sæt en mikrofon i en tablet, og begynd at optage. Stil spørgsmål om forudgående viden og erfaring med rip strømme og effekten af rip nuværende simulering til at demonstrere de rigtige handlinger at tage, samt rating af sin realisme og fordybende natur.
8. Når interviewet er afsluttet, skal du stoppe optagelsen, takke deltageren og yde kompensation som ønsket. Gem interviewfilen med det navn, der svarer til dato og spillernummer, som registreret i rip-aktuelle scene.

Representative Results

VR rip nuværende videospil undersøgelse blev gennemført i juli og august 2019 på Long Island i byen Hempstead Beach i Point Lookout, New York (detaljerede resultater kan findes i supplerende tabel 1-3). 64 personer spillede spillet og reagerede på undersøgelsen, med 60 undslippe rip strøm og 4 drukning (dvs. udholdenhed nåede nul). Blandt de 60, der undslap, 51 forladt ved at vinke om hjælp, og 9 gjorde det ved fysisk svømning ud af rip. Da de fleste deltagere vinkede om hjælp som et flugtmiddel, var den tid, det tog i simuleringen, skæv i retning af højere værdier med et gennemsnit på 11,1 s, median på 9,5 s og standardafvigelse på 6,2 s (Figur 6a). Omvendt var slutsalinan skæv i retning af lavere værdier med et gennemsnit på 36,8, median på 41,3 og standardafvigelse på 15,3 (Figur 6b). De fleste deltagere var i stand til præcist at vurdere situationen og finde en passende fremgangsmåde for at undslippe rip strømmen relativt hurtigt. Der var dog en lille stigning i slutter udholdenhed tættere på nul (dvs. mellem 0 og 12). Denne konstatering kan have været forårsaget af den tunge vejrtrækning (som begyndte at spille, når udholdenhed faldt til under 20) hjælpe enkeltpersoner indse, at de var i mere overhængende fare, og som følge heraf ændrede de deres strategi og var i stand til at flygte, før udholdenhed nåede nul.

Efter at have afsluttet videospil, deltagerne blev spurgt en række dikotomiske, Likert, og åbne spørgsmål om VR og dens effektivitet. Der var 51 respondenter i Likert-skalaen spørgsmål (skala på 1 til 5 med 5 er højest) spørger, om de følte sig bedre forberedt på en rip strøm efter at have interageret med VR. Den gennemsnitlige respons var 3,81 med mindst 1, maksimum på 5 og standardafvigelse på 1,01. Desuden svarede 61 personer på et lignende Likert-skala spørgsmål, hvor de spurgte om, hvor fordybende VR-oplevelsen med et gennemsnit på 3,96 var minimum 2, maksimum på 5 og standardafvigelse på 0,79. Deltagerne blev også spurgt, om de var blevet fanget i en rip strøm før du spiller spillet, og i bekræftende fald, hvordan VR i forhold til det virkelige liv. 17 personer svarede på sidstnævnte spørgsmål, idet 7 anførte, at simuleringen i det mindste lignede det virkelige liv. 7 af de adspurgte fandt, at VR ikke var så realistisk eller skræmmende som det virkelige liv, mens 4 hævdede, at det slet ikke var ens.

Desuden fik deltagerne udleveret et sæt på seks korte erklæringer, der skulle tage hensyn til deres mening om VR-oplevelsen, og de blev spurgt, hvilke de var mest enige i (tabel 2). Af de 58 respondenter på dette spørgsmål, 53 udvalgte udsagn om, at VR hjalp dem til at føle sig bedre forberedt på en rip strøm, med kun 5 vælge dem siger, at det ikke hjalp. 30 af de 58 valgte den erklæring, der sagde VR hjalp dem til at føle sig bedre forberedt, fordi det var realistisk, og 19 valgte den ene om det hjalp, fordi det var skræmmende eller gjort dem følte bekymret. Sidst, brugerne blev bedt om at identificere de mest og mindst nyttige aspekter af VR, sammen med eventuelle forslag til forbedringer. 19 personer leverede nyttige aspekter af simuleringen, hvoraf den mest almindelige var dens realisme (6), inddragelsen af VR (3), instruktion (3) og evnen til at vinke (3). Omvendt rapporterede 6 respondenter de mindst nyttige aspekter, med 3 af de 6 nævner den korte varighed af spillet som en negativ. Med hensyn til forbedringerne var der derfor 19 svar, og 13 foreslog en udvidelse af simuleringen, såsom flere scenarier, yderligere træning eller flere muligheder.

Figur 1. Hovedmenuscene. Åbning scene af VR-oplevelsen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2. Bøje test scene. Første træningsscene i VR-oplevelsen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3. Bølgetestscene. Anden træningsscene i VR-oplevelsen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4. Rip nuværende scene. Brugerevalueringsscenen i VR-oplevelsen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 5. skærmen til konfiguration af VR-hardware. Demonstrerer korrekt konfiguration til tilslutning af virtual reality-udstyr til en computer. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 6. Resultater af rip nuværende virtual reality videospil (A)Bar diagram viser slutter udholdenhed af alle deltagere (B) Bar diagram viser tid taget for alle deltagere. Klik her for at se en større version af dette tal.

Scriptnavn	Script, funktionen	Anvendte scener
Mainmenu	Knapper til menuknapper	Hovedmenu
Musehover	Styrer fremhævning af menuknapper	Hovedmenu
SpillerController	1) Gemmer brugerinput fra Oculus controller joystick	Hovedmenu, Bøjetest, Bølgetest, Rip-strøm
	2) Gemmer brugerinput fra hovedbevægelser i Oculus headset
SpillerMotor	1) Fysisk flytte spilleren i miljøet (dvs. svømme) baseret på input fra PlayerController script	Bøje test, bølge test, rip strøm
	2) Roterer kameravisningen baseret på input fra PlayerController script
SpillerMotor2	1) Arver og udvider funktionaliteten af PlayerMotor	Bøje test, bølge test, rip strøm
	2) Hvis spilleren svømmer, spiller en lyd af arme sprøjt i vand
	Kun for rip-aktuel scene:
	3) Anvender en konstant drivende bevægelse til spilleren væk fra stranden for at simulere at blive trukket væk fra kysten i en rip strøm
	4) Opretter og sporer 'Stamina' variabel baseret på en timer og bruger input; Udholdenhed begynder ved 60 og falder med 1 * sekund, hvis spilleren er stationær og med 3 * sekund, hvis spilleren svømmer
	5) Opretter en timer variabel, som sporer tid gået i Rip Nuværende Scene
	6) Tildeler hver bruger et unikt spillernummer baseret på dato og sekventiel spiller den pågældende dag
	7) Hvis spilleren bølger, udskrive spiller nummer, nuværende Udholdenhed, tid gået, og spiller tilstand ('Waved') i et tekstdokument; overgang til hovedmenu (også overgange fra Wave Test scene til Rip Current scene)
	8) Hvis spilleren undslipper rip strøm, print spiller nummer, nuværende Udholdenhed, tid gået, og spiller tilstand ('Escaped') i et tekstdokument; overgang til hovedmenu
	9) Hvis spillerens udholdenhed når nul, skal du udskrive spillernummer, aktuel Udholdenhed [0], tiden er gået, og spillertilstand ('Druknet') i et tekstdokument; overgang til hovedmenu
Hak	Hvis spilleren svømmer mellem bøjer, ind i collider boksen, overgang til næste træningsscene (Wave Test)	Bøje Test
Flydeobjekt	Vandet har ingen collider, hvilket betyder, at spilleren skal falde lige gennem vandet på grund af tyngdekraften. Dette script simulerer flydende for at holde spilleren på niveau med vandet.	Bøje test, bølge test, rip strøm
Kvindeligdyr	Hvis afspilleren trykker på 'A' eller 'X'-knappen på Oculus-controlleren, starter en håndviftende animation i venstre afspillerarm og afspiller et lydklip med en hånd, der sprøjter vand	Bølgetest, Rip-strøm
Buyoancy2	Registrerer, om hånden er vinket i en scene, og hvis i Rip Current scene, optage i PlayerMotor2 script, at spilleren vinkede	Bølgetest, Rip-strøm
RipExit	1) Hvis spilleren forlader rip nuværende collider boks, optage i PlayerMotor2 script, at spilleren undslap rip nuværende	Rip Strøm
	2) Hvis udholdenhed er under 20, begynde at spille tunge vejrtrækning lyd stammer fra afspilleren

Tabel 1. Scripts udviklet til projektet. Scripts blev skrevet på C# sprog.

Positive udsagn

i) VR-oplevelsen hjalp mig til at føle mig bedre forberedt, fordi det var realistisk.

ii) VR-oplevelsen hjalp mig til at føle mig bedre forberedt, fordi det var skræmmende / eller fik mig til at føle mig bekymret.

iii) VR-oplevelsen hjalp mig til at føle mig bedre forberedt, fordi det lærte mig, hvad jeg skulle gøre.

Negative udsagn

i) VR-oplevelsen hjalp mig ikke til at føle mig bedre forberedt, fordi det ikke var realistisk.

ii) VR-oplevelsen hjalp mig ikke til at føle mig bedre forberedt, fordi det var skræmmende og / eller fik mig til at føle mig bekymret.

iii) VR-oplevelsen hjalp mig ikke til at føle mig bedre forberedt, fordi den ikke lærte mig, hvad jeg skulle gøre.

Tabel 2. Korte udsagn om rip nuværende virtual reality oplevelse. Deltagerne blev bedt om at vælge, hvilken en de var mest enige med.

Supplerende tabel 1. Individuelle VR-simuleringsresultater. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende tabel 2. Aggregerede demografiske resultater i undersøgelsen. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende tabel 3. Udvalgte resultater efter VR-interviewet. Klik her for at downloade denne fil.

Discussion

Foreløbig analyse af resultaterne fra opfølgningsundersøgelsen viser, at VR rip nuværende videospil generelt var effektiv til præcist at skildre risiko og demonstrere passende foranstaltninger til at træffe på en engagerende og mindeværdig måde. Respondenterne i Likert-skalaen spørgsmål angivet VR simulering resulterede i dem føler sig mere forberedt end ikke for en rip strøm, og også at det var temmelig fordybende. Desuden resultaterne af at vælge en af seks korte udsagn klart viste videospil var nyttigt, da over 90% af de valg var positive. På samme måde roste mange deltagere i frie svarspørgsmål VR for karakteristika som dens realisme og interaktivitet. Den samlede spiller resultater af videospil understregede også effekten af oplevelsen på at formidle passende foranstaltninger til at tage i en rip strøm. 60 af de 64 deltagere undslap med succes rip, de fleste af dem ved at vinke om hjælp, og de fleste tog også en undvigende handling hurtigt.

Nogle tilbagemeldinger indikerer også, at der kan foretages forbedringer af dette og fremtidige VR-simuleringer udviklet. Faktisk kan mere instruktion være nødvendig, især for personer med mindre oplever at spille videospil og bruge VR. Yderligere valgfri uddannelse scener er en mulighed for at dæmpe disse bekymringer. Desuden kan realismen altid forbedres for at gøre VR-oplevelsen mere relatable og meningsfuld for deltagerne. For at gøre dette, forbedringer såsom fysisk at flytte ens arme til at svømme (i stedet for at bruge et joystick controller) og yderligere skelne rip strøm fra det omgivende havvand kan indarbejdes.

Resultaterne af undersøgelsen giver også unik indsigt i individuelle adfærdsmæssige svar på en rip aktuelle scenario. For eksempel kunne 51 af de 64 deltagere slippe for ripstrøm ved at vinke om hjælp. I opfølgningsundersøgelsen anførte kun 20 af disse deltagere, at vinke eller kalde på hjælp var den foretrukne handling i rip current. Det er muligt, at noget af uoverensstemmelsen i viden versus handling kan forklares ved undersøgelsesrækkefølgen, da instruktionerne for vinke altid fandt sted lige før rip-den aktuelle simulering, som kan have disponeret nogle personer til at vinke om hjælp til at undslippe rip. Således randomisering rækkefølgen af uddannelse scener kunne give mulighed for endnu mere realistiske resultater i fremtiden. Det er dog også muligt, at intensiteten (dvs. følelsen af hurtigt at blive trukket fra kysten) og hurtig debut af den simulerede rip strøm forårsaget enkeltpersoner til enten at glemme, eller blive afskrækket fra at forsøge, en mere kompliceret, mere risikabelt undvigende handling: svømning parallelt med kysten. Dette bekræftes yderligere af, at 20 respondenter nævnte svømning parallel (eller 'sidelæns') til land var en ordentlig handling at tage, men kun 9 deltagere undslap rip strøm på denne måde.

Desuden blev kløften mellem rip nuværende viden og handling, og deraf følgende personlige risiko, demonstreret af enkeltpersoner mener, at de vidste det korrekte svar, men derefter udfører en forkert. Fire deltagere druknede (dvs. udholdenhed nåede nul) i simuleringen, på trods af at alle fire af dem efterfølgende sagde, at de vidste, at de ville gøre i en rip-strøm. Tre af de fire, dog rapporterede en forkert undvigende handling, med den fjerde også viser en begrænset forståelse af, hvad de skal gøre, at nævne, at de skal svømme "væk ud af det," men ikke angive en retning at svømme. På samme måde bekræftede 45 af de 64 adspurgte, at de ville vide, om de var fanget i en rip current. Af disse 45, dog 10 klart vist i deres svar, at de faktisk ikke vidste, hvad en rip strøm var, forvirrende det med et fænomen som en "understrøm", der trækker enkeltpersoner under vandet og kan indebære store bølger. Således de kombinerede resultater af VR simulering og undersøgelse viser to primære forhindringer i rip nuværende risiko kommunikation: 1) Nogle personer ved ikke, hvad en rip strøm er, eller har forkert kendskab til en rip strøm, og derfor kan ikke tage den rette formildende handling, og 2) Når fanget pludselig i en rip strøm, selv personer, der ved, hvad de skal gøre i en kan glemme eller se bort fra disse handlinger , potentielt udsætte sig selv for risiko.

Fremtidig forskning kan udvide dette arbejde for bedre at forstå, hvordan sociodemografiske faktorer påvirker personlig afbødning af rip nuværende risiko. For eksempel rapporterede 57 af de 64 deltagere i denne undersøgelse, der boede inden for 30 minutter fra stranden, mens 54 erklærede, at de besøgte mindst "lejlighedsvis". Men mange rip nuværende dødsfald involverer personer, der bor langt fra stranden, der kun kan besøge en gang om året eller mindre for ferie. Fremtidige undersøgelser kan udføres på mere neutrale steder eller online for at få en bredere prøve og forstå adfærdsmæssige forskelle i rip nuværende reaktion mellem dem, der besøger stranden oftere og mindre hyppigt.

Utvivlsomt, VR har den unikke evne til at give brugerne mulighed for at konceptualisere risiko og lære ordentlig formildende handlinger på en mindeværdig måde. En bedre forståelse af dens nuværende mangler, især da de vedrører visse demografiske karakteristika, vil gøre det muligt for forskere og beredskabsledere at udnytte fordybende teknologi på en nuanceret måde og udvikle den næste generation af effektive advarselsprodukter.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dell 17.3" Alienware 17 R5 Laptop	Dell		PC for virtual reality development
Oculus Rift S	Oculus		Virtual reality headset