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 spiaggia1." 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 a3 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 piùpoveri 5 e che i non locali sono considerevolmente più probabilità rispetto alla gente del posto di sostenere lesioni nella zona di surf6,7.
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 ricerche12 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 studi13,14 hanno concluso che i media immersivi promuovono l'istruzione aumentando l'impegno e l'applicabilità del mondo reale di un argomento. Più di recente, iricercatori 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 strappo16,17, 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.
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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, Unity18). Questa procedura è stata completata in Unity 2018.3.1f1.
- Avviare un nuovo progetto 3D intitolato 'Rip Current'. Un progetto 3D contiene una o più scene composte da "oggetti di gioco" che possono essere visualizzati come oggetti solidi19. Gli script possono essere aggiunti agli oggetti di gioco consentendo l'interattività e le modifiche in tempo reale all'ambiente. Questo progetto conterrà quattro scene e numerosi oggetti di gioco.
- Aprire la scheda Unity Asset Store. Questo contiene 'prefabs'-- raccolte già create di oggetti di gioco 2D e 3D e file audio - sviluppati da altri utenti che possono essere aggiunti alprogetto 20.
- Importa la risorsa "Oculus Integration" dall'Unity Asset Store che fornisce risorse fondamentali per lo sviluppo della realtà virtuale.
- Creare la prima nuova scena: Menu principale (Figura 1).
- Utilizzo delle risorse Proprietà Create . Terrain Layer e quindi aggiungere la colorazione appropriata per creare una risorsa terreno verde collinare come sfondo attraente per la scena del menu principale.
- Utilizzare GameObject . Proprietà UI . Area di disegno per aggiungere una nuova area di disegno, denominata Menuprincipale , con una casella di testo per il titolo Simulazione VR. Un canvas è un oggetto di gioco che memorizza testo e pulsanti che consentono l'interazione dell'utente e gli eventi specificati nella simulazione in base a tale input4.
- Allegare script, scritti nel linguaggio C , a un oggetto di gioco. Aggiungere lo script selezionando l'oggetto gioco di destinazione desiderato nella gerarchia della scena. Quindi, nella scheda Ispettore, selezionare Aggiungi componente . Nuovo scripte immettere il titolo dello script desiderato.
- Seguire la procedura precedente per aggiungere lo script denominato MainMenu all'area di disegno del menu principale.
NOTA: Vedere la tabella 1 per il titolo e la funzione di tutti gli script utilizzati. - Utilizzare GameObject . Proprietà UI . Pulsante per aggiungere quattro pulsanti di testo all'area di disegno: Start, Options, Aboute Quit. Chiamare la funzione appropriata dagli script MainMenu e MouseHover quando viene selezionato un pulsante.
- Creare la seconda nuova scena: Test di boa (Figura 2).
- Scarica la risorsa Realistic Water dall'Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricato Sea alla scena. Sea
- Aggiungere un file audio di onde oceaniche al prefabbricato del mare in loop. Aggiungi dalla scheda Ispettore selezionando Aggiungi componente . Sorgente audio.
- Utilizzare lo strumento livello terreno come sopra per creare un oggetto gioco denominato Spiaggia. Nelle opzioni Terreno della scheda Inspector, utilizzare lo strumento Impostazioni terreno e terreno per applicare uno stile e un colore come sabbia.
- Scarica il pacchetto Risorse standard da Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricato del giocatore alla scena. Player Il Player prefabbricato del giocatore include una telecamera che è incorporata all'interno del giocatore, seguendo così i suoi movimenti per creare la sensazione che il partecipante al gioco sta controllando il giocatore.
- Come eseguito in precedenza, aggiungere gli script PlayerController, PlayerMotor, PlayerMotor2 e FloatObject al prefabbricato del lettore. Player Tali script consentono al partecipante al gioco di controllare il prefabbricato del giocatore utilizzando i controller Oculus VR.
- Aggiungere un'animazione alla videocamera selezionando Risorse . Proprietà Create . Controller Animatore. Utilizzate la finestra Animatore per registrare un'animazione della videocamera su e giù e impostarla in modo che ruoti continuamente. Questo simula una persona che tiene a galla nell'oceano.
- Come eseguito in precedenza, aggiungere un canvas denominato TextCanvas. Testo figlioCanva al lettore trascinandolo nel lettore nella gerarchia. Un oggetto gioco figlio eredita le proprietà di spostamento e rotazione dell'oggetto gioco padre. Aggiungere il testo "Swim through the buoys" a TextCanvas. Registrare un file audio che legge il testo, aggiungerlo a TextCanvas come eseguito in precedenza e impostarlo in modo che sia riprodotto all'inizio della scena.
- Impostare la posizione del lettore passando alla scheda di ispezione e regolando la posizione nelle opzioni di trasformazione. Impostare la posizione del giocatore su X-23.44, Y- 1 e 5,97.
- Scarica il VR Hands e FP Arms Pack dall'Unity Asset Store e come sopra bambino il prefabbricato 'FP_Character' al giocatore. Questo permetterà alle braccia di muoversi con il giocatore e anche bob su e giù con la fotocamera del giocatore.
- Scegliere il prefabbricato desiderato selezionandolo nella gerarchia e selezionando la casella accanto al nome. Il FP_Character prefabbricato contiene prefabbricati sia maschili che femminili, ciascuno contenente due braccia, sinistra e destra.
- Aggiungere un nuovo oggetto di gioco facendo clic con il pulsante destro del mouse nella gerarchia e selezionando Crea vuoto. Denominare l'oggetto gioco Checkpoint.
- Scarica la risorsa Simple Buoy da Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricale Buoy alla scena come figlio del Checkpoint. Duplicare il prefabbricato Buoy facendo clic destro su di esso e selezionando Duplica. Denominare una "buoy L" e l'altra "buoy R" e posizionarle 4 unità nell'asse X regolando la posizione di trasformazione di ciascuna come sopra. Impostare la posizione per la boa L a X, Y e 0 e la posizione per la boa R a X, Y, 0, 0.
- Nella scheda Inspector per l'oggetto gioco Checkpoint, selezionare Aggiungi componente . Fisica Box Collidor. Quindi, selezionare Modifica Collisore e disegnare il collisore tra le due boe.
- Come sopra, aggiungi lo script Checkmark all'oggetto Checkpoint Game. Il copione esce dalla scena una volta che il giocatore vi entra (cioè nuota attraverso le boe) e passa alla scena successiva.
- Scarica la risorsa Realistic Water dall'Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricato Sea alla scena. Sea
- Creare la terza nuova scena: Wave Test (Figura 3) selezionando File Salva con nome mentre è ancora nella scena Di prova della boa e rinominarlo.
- Eliminare l'oggetto checkpoint game facendo clic destro su di esso nella gerarchia e selezionando Elimina.
- Aggiungi una semplice barca di legno alla scena scaricando la risorsa Old Wooden Row Boat v2 dall'Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricato Boat alla scena. Regolare la posizione di trasformazione della barca come sopra a X --12, Y -0,16 e 14,66.
- Scarica la risorsa Low Poly Animated People dall'Unity Asset Store e aggiungi il prefabbricato Kid alla scena. Duplica il prefabbricato Kid come sopra e bambino sia al prefabbricato Barca, rinominando l'oggetto di gioco a Barca con i bambini, e localizzare i due bambini in cima ai due posti in barca.
- Come sopra, aggiungi un Animatore alla Barca con l'oggetto di gioco per bambini e registra un'animazione della barca che gira lentamente intorno all'acqua, emulando una barca a remi che si muove lentamente.
- Passa al Player prefabbricato Del lettore e ai relativi figli nella finestra Gerarchia e rinomina la mano sinistra in "mano d'onda".
- Come sopra, aggiungere un Animatore alla mano dell'onda e registrare un'animazione del braccio e della mano che si muovono su e giù simulando un'onda a mano.
- Come sopra, nella scheda Ispettore per l'oggetto giocodel giocatore , aggiungere una sorgente audio con una clip audio di una mano che spruzzi in acqua, distinta dalla clip di due bracci che spruzzi nell'acqua aggiunti in precedenza.
- Come sopra, aggiungi lo script FemaleAnimmate alla mano dell'onda, per consentire al partecipante al gioco di controllare l'onda della mano utilizzando i controller Oculus.
- Regolare il testo in TextCanvas per leggere 'Wave to the people on the boat!', registrare un file audio che legge il testo e impostarlo per la riproduzione all'inizio della scena.
- Basato sullo script PlayerMotor2, non appena il partecipante vede la barca e le onde, Unity passa alla scena Rip Current.
- Creare la quarta nuova scena: Rip Current (Figura 4).
- Regolare il testo in TextCanvas per leggere 'Stai per essere tirato da riva!' e come sopra, registrare un file audio leggendo il testo, aggiungerlo a TextCanvase impostarlo per la riproduzione all'inizio della scena.
NOTA: non dichiarare esplicitamente che il partecipante sta sperimentando una corrente di strappo, al fine di simulare con maggiore precisione di essere inaspettatamente catturato in una corrente di strappo. - Come sopra, creare un nuovo oggetto gioco nella gerarchia denominato rip_collider e aggiungere un Collider box. Per usare rip_collider per emulare una corrente di strappo come un canale stretto di flusso che si estende dalla spiaggia all'oceano, utilizzare transform per impostare la posizione su X, 251, Y, 1, 251 e modificare la scala in X,8.2 e 35,7 per creare le dimensioni appropriate. Lo script PlayerMotor2 simula anche una corrente di strappo tirando costantemente il giocatore perpendicolare (lontano) dalla riva (cioè, terreno da spiaggia). Questa corrente di strappo è una forza costante 1,25 volte più forte dei normali movimenti di nuoto del giocatore.
- Selezionare GameObject . Proprietà Effects . Sistema di particelle per aggiungere un nuovo sistema di particelle, intitolato 'Rain Basic', e lorip_collider . Un sistema di particelle emula le entità liquide in 3D come pioggia e nuvole. Il sistema di particelle viene utilizzato per simulare l'acqua schiumosa, che aiuta a delimitare una corrente di strappo nell'acqua dell'oceano. A tale scopo, nella scheda Ispettore, impostate la posizione di trasformazione su X, Y e 0,97, quindi ridimensionate X,0,1 e 0,1, al fine di incorporare le particelle all'interno del canale di rip corrente.
- Come sopra, utilizzare la scheda Inspector per aggiungere lo script RipExit all'rip_collider Game Object. Lo script registra se il giocatore sfugge alla corrente di Rip (cioè esce dal rip_collider collider).
NOTA: come descritto nella Tabella 1, lo script PlayerMotor2 controlla la maggior parte degli aspetti della scena Rip Current, uscendo dalla scena e tornando alla scena del menu principale una volta soddisfatta una delle seguenti condizioni:
-- Onde dei giocatori
-- Il giocatore esce rip_collider
-- La resistenza raggiunge lo zero
Lo script scrive anche i risultati dell'interazione del giocatore nella scena in un file, utilizzato per un'analisi successiva dei dati sulle interazioni complessive dei partecipanti con la corrente di strappo.
- Regolare il testo in TextCanvas per leggere 'Stai per essere tirato da riva!' e come sopra, registrare un file audio leggendo il testo, aggiungerlo a TextCanvase impostarlo per la riproduzione all'inizio della scena.
- Per compilare il progetto finale, selezionare File Impostazioni di compilazione e assicurarsi che tutte e quattro le scene create siano selezionate e nell'ordine corretto. Quindi, selezionare la piattaforma PC, Mac e Linux Standalone e selezionare Build. Verrà visualizzata una finestra di selezione per una cartella di output di compilazione. Selezionare una cartella adatta (ad esempio, 'Desktop') e quindi compilare. Verrà creato un collegamento al file eseguibile nella cartella desiderata dal titolo 'Rip Current'.
2. Sondaggio individui con il VR rip attuale videogioco
- Aprire il software 'Oculus' utilizzando il collegamento sul desktop, quindi impostare l'hardware attraverso il programma. Assicurarsi che l'auricolare, due sensori e due controller siano tutti visualizzati in verde (Figura 5).
- Determinare la posizione di un sondaggio e il metodo di selezione. In questo studio è stato impiegato il campionamento di convenienza. I ricercatori hanno visitato una spiaggia pubblica due volte alla settimana per otto settimane durante luglio e agosto e hanno sollecitato potenziali partecipanti mentre camminavano lungo il lungomare. Oltre ad avere almeno 16 anni, non c'era altro requisito oltre alla volontà di partecipare.
- Amministra la prima parte del sondaggio (modulo di consenso e domande demografiche) su un iPad separato.
- Consegnare i controller VR al partecipante e assicurarsi che li tengono correttamente nelle mani corrette, e sono familiari / confortevoli con i controlli, e quindi adattarsi l'auricolare sul partecipante.
- Selezionare ed eseguire il collegamento Rip Current dal desktop.
- Consentire al partecipante di procedere attraverso la simulazione, fornendo coaching / consulenza solo quando necessario. Dovrebbero completare la scena principale rip corrente da soli.
- Una volta terminato, rimuovere l'auricolare e iniziare la seconda parte del sondaggio, la parte del colloquio.
- Collegare un microfono a un tablet e iniziare la registrazione. Porre domande riguardanti la conoscenza precedente e l'esperienza con le correnti di strappo e l'efficacia della simulazione di rip corrente a dimostrare le azioni appropriate da intraprendere, così come la valutazione del suo realismo e la natura coinvolgente.
- Una volta completato il colloquio, interrompere la registrazione, ringraziare il partecipante e fornire un risarcimento come desiderato. Salvare il file dell'intervista con il nome corrispondente alla data e il numero del giocatore come registrato nella scena Rip Current.
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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 fuori dallo strappo. Dato che la maggior parte dei partecipanti ha salutato l'aiuto come mezzo di fuga, la quantità di tempo impiegato nella simulazione è stata inclinata verso valori più alti, con una media di 11,1 s, mediana di 9,5 s e deviazione standard di 6,2 s (Figura 6a). Al contrario, la resistenza finale è stata inclinata verso valori più bassi, con una media di 36,8, mediana di 41,3 e deviazione standard di 15,3 (Figura 6b). La maggior parte dei partecipanti è stata in grado di valutare con precisione la situazione e determinare un'azione appropriata per sfuggire alla corrente di strappo relativamente rapidamente. Tuttavia, c'è stato un leggero aumento nella resistenza finale più vicino allo zero (cioè tra 0 e 12). Tale scoperta potrebbe essere stata causata dalla respirazione pesante (che ha iniziato a giocare quando la resistenza è cadutoa al di sotto di 20) aiutando gli individui a rendersi conto di essere in pericolo più imminente, e di conseguenza, hanno cambiato la loro strategia e sono stati in grado di fuggire prima che la resistenza raggiungesse lo zero.
Dopo aver completato il videogioco, ai partecipanti è stata posta una serie di domande dicotomotiche, Likert e aperte riguardanti la realtà virtuale e la sua efficacia. C'erano 51 intervistati alla domanda su scala Likert (scala da 1 a 5 con 5 più alto) che chiedevano se si sentivano meglio preparati per una corrente di strappo dopo aver interagito con la VR. La risposta media è stata di 3,81, con un minimo di 1, massimo 5 e deviazione standard di 1,01. Inoltre, 61 individui hanno risposto a una domanda simile su scala Likert chiedendo quanto coinvolgente fosse l'esperienza VR, con una media di 3,96, un minimo di 2, un massimo di 5 e una deviazione standard di 0,79. Ai partecipanti è stato anche chiesto se erano stati catturati in una corrente di strappo prima di giocare il gioco, e se sì, come la VR rispetto alla vita reale. 17 individui hanno risposto a quest'ultima domanda, con 7 affermando che la simulazione aveva almeno una certa somiglianza con la vita reale. 7 degli intervistati ha scoperto che la realtà virtuale non era così realistica o spaventosa come la vita reale, mentre 4 ha affermato che non era affatto simile.
Inoltre, ai partecipanti è stata fornita una serie di sei brevi dichiarazioni volte a catturare il loro parere sull'esperienza VR e hanno chiesto con quale loro maggior parte erano d'accordo (Tabella 2). Dei 58 intervistati a questa domanda, 53 hanno selezionato dichiarazioni che affermavano che la VR li aiutava a sentirsi meglio preparati per una corrente di strappo, con solo 5 selezionati che dicevano che non aiutavano. 30 dei 58 ha scelto la dichiarazione che diceva che la VR li ha aiutati a sentirsi meglio preparati perché era realistico, e 19 ha scelto quello affermando che ha aiutato perché era spaventoso o li ha fatti sentire preoccupati. Infine, agli utenti è stato chiesto di identificare gli aspetti più e meno utili della realtà virtuale, insieme a eventuali suggerimenti per il miglioramento. 19 individui hanno fornito aspetti utili della simulazione, il più comune è il suo realismo (6), l'inclusione della realtà virtuale (3), l'istruzione fornita (3) e la capacità di onde (3). Al contrario, 6 intervistati hanno segnalato gli aspetti meno utili, con 3 dei 6 che hanno menzionato la breve durata del gioco come un negativo. Di conseguenza, per quanto riguarda i miglioramenti, ci sono state 19 risposte, con 13 che suggeriscono un'espansione della simulazione come più scenari, formazione aggiuntiva o più opzioni.
come illustrato nella figura 1. Scena del menu principale. Scena di apertura dell'esperienza VR. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella Figura 2. Scena di prova della boa. Prima scena di allenamento nell'esperienza VR. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella figura 3. Scena di prova onda. Seconda scena di allenamento nell'esperienza VR. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella figura 4. Rip scena corrente. Scena di valutazione dell'utente nell'esperienza VR. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella figura 5. schermata di configurazione dell'hardware VR. Viene illustrata la configurazione corretta per il collegamento di apparecchiature di realtà virtuale a un computer. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella figura 6. Risultati del videogioco di realtà virtuale corrente (A) Grafico a barre che mostra la resistenza finale di tutti i partecipanti (B) Grafico a barre che mostra il tempo impiegato per tutti i partecipanti. Si prega di fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Nome script | Funzione script | Scene utilizzate |
| Mainmenu | Pulsanti del menu Controlli | Menu principale |
| MouseHover | Controlla l'evidenziazione dei pulsanti di menu | Menu principale |
| Controllo Player | 1) Memorizza l'input dell'utente dal joystick del controller Oculus | Menu principale, Test boa, Test onda, Rip Corrente |
| 2) Memorizza l'input dell'utente dai movimenti della testa nell'auricolare Oculus | ||
| PlayerMotor | 1) Spostare fisicamente il giocatore nell'ambiente (ad esempio, nuotare) in base all'input dello script PlayerController | Test di boa, Test onda, Rip Corrente |
| 2) Ruota la vista della videocamera in base all'input dello script PlayerController | ||
| PlayerMotor2 | 1) Eredita ed estende la funzionalità di PlayerMotor | Test di boa, Test onda, Rip Corrente |
| 2) Se il giocatore nuota, suona un suono di braccia che spruzzi in acqua | ||
| Solo per la scena corrente rip: | ||
| 3) Applica un movimento costante alla deriva al giocatore lontano dalla spiaggia per simulare di essere tirato lontano dalla riva in una corrente di strappo | ||
| 4) Crea e tiene traccia della variabile 'Stamina' in base a un timer e all'input dell'utente; La resistenza inizia a 60 e diminuisce di 1 secondo se il giocatore è fermo e di 3 secondi se il giocatore nuota | ||
| 5) Crea una variabile timer che tiene traccia del tempo trascorso in Rip Current Scene | ||
| 6) Assegna a ogni utente un numero di giocatore univoco in base alla data e al giocatore sequenziale di quel giorno | ||
| 7) Se le onde del giocatore, il numero del lettore di stampa, la resistenza corrente, il tempo trascorso e la condizione del giocatore ('Waved') in un documento di testo; transizione al menu principale (transizioni anche dalla scena Test onda alla scena Rip Corrente) | ||
| 8) Se il giocatore sfugge alla corrente di strappo, al numero del giocatore di stampa, alla resistenza corrente, al tempo trascorso e alla condizione del giocatore ('Fuggito') in un documento di testo; transizione al menu principale | ||
| 9) Se la resistenza del giocatore raggiunge lo zero, il numero del lettore di stampa, la resistenza corrente [0], il tempo trascorso e la condizione del giocatore ('Drowned') in un documento di testo; transizione al menu principale | ||
| Spunta | Se il giocatore nuota tra le boe, entrando nella casella del collisore, passare alla scena di allenamento successiva (Wave Test) | Test di boa |
| Oggetto FloatObject | L'acqua non ha collisore, il che significa che il giocatore dovrebbe cadere direttamente attraverso l'acqua a causa della gravità. Questo script simula galleggiante per mantenere il giocatore al livello dell'acqua. | Test di boa, Test onda, Rip Corrente |
| FemminaAnimmate | Se il lettore preme il pulsante 'A' o 'X' sul controller Oculus, avvia un'animazione di agitaggio della mano nel braccio sinistro del lettore e riproduce un clip audio di una mano che spruzza acqua | Test onda, Rip Corrente |
| Buyoancy2 | Registra se la mano viene sventolata o meno in una scena e se nella scena Rip Current, registra nello script PlayerMotor2 che il giocatore ha sventolato | Test onda, Rip Corrente |
| RipExit | 1) Se il giocatore esce dalla scatola del collisore corrente, registra nello script PlayerMotor2 che il giocatore è sfuggito alla corrente di strappo | Rip Corrente |
| 2) Se la resistenza è inferiore a 20, iniziare a riprodurre l'audio respiratorio pesante emanato dal lettore |
Tabella 1. Script sviluppati per il progetto. Gli script sono stati scritti nel linguaggio C.
| Dichiarazioni positive |
| i) L'esperienza VR mi ha aiutato a sentirmi meglio preparato perché era realistico. |
| ii) L'esperienza VR mi ha aiutato a sentirmi meglio preparato perché era spaventoso / o mi ha fatto sentire preoccupato. |
| iii) L'esperienza VR mi ha aiutato a sentirmi meglio preparato perché mi ha insegnato cosa fare. |
| Dichiarazioni negative |
| i) L'esperienza VR non mi ha aiutato a sentirmi meglio preparato perché non era realistico. |
| ii) L'esperienza VR non mi ha aiutato a sentirmi meglio preparata perché era spaventosa e/o mi ha fatto sentire preoccupato. |
| iii) L'esperienza VR non mi ha aiutato a sentirmi meglio preparato perché non mi ha insegnato cosa fare. |
Tabella 2. Brevi dichiarazioni riguardanti l'esperienza di realtà virtuale rip attuale. Ai partecipanti è stato chiesto di selezionare quello con cui sono maggiormente d'accordo.
Tabella supplementare 1. Risultati della simulazione VR individuale. Clicca qui per scaricare questo file.
Tabella supplementare 2. Risultati demografici aggregati dell'indagine. Clicca qui per scaricare questo file.
Tabella supplementare 3. Risultati dell'intervista post-VR selezionati. Clicca qui per scaricare questo file.
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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 hanno mostrato chiaramente che il videogioco è stato utile dato che oltre il 90% delle selezioni erano positive. Allo stesso modo, nelle domande di risposta libera, numerosi partecipanti hanno lodato la realtà virtuale per caratteristiche come il suo realismo e l'interattività. I risultati complessivi del videogioco hanno anche sottolineato l'efficacia dell'esperienza nel trasmettere azioni adeguate da intraprendere in una corrente di strappo. 60 dei 64 partecipanti sono riusciti a sfuggire allo strappo, la maggior parte dei quali salutando i suoi aiuto, e la maggioranza ha anche preso rapidamente un'azione evasiva.
Alcuni feedback indicano anche che è possibile apportare miglioramenti a questo e alle future simulazioni VR sviluppate. In effetti, potrebbero essere necessarie più istruzioni, soprattutto per gli individui con meno esperienza giocando ai videogiochi e utilizzando la realtà virtuale. Ulteriori scene di formazione opzionali sono una possibilità per alleviare tali preoccupazioni. Inoltre, il realismo può sempre essere migliorato per rendere l'esperienza VR più riconoscibile e significativa per i partecipanti. Per farlo, possono essere incorporati miglioramenti come lo spostamento fisico delle braccia per nuotare (invece di usare un controller di joystick) e distinguere ulteriormente la corrente di strappo dall'acqua dell'oceano circostante.
I risultati del sondaggio forniscono anche informazioni uniche sulle singole risposte comportamentali a uno scenario corrente di rip. Ad esempio, 51 dei 64 partecipanti sono stati in grado di sfuggire alla corrente di strappo agitando per chiedere aiuto. Tuttavia, nell'indagine di follow-up, solo 20 di questi partecipanti hanno dichiarato che sventolare o chiedere aiuto era l'azione preferita da intraprendere nella corrente di strappo. È possibile che alcune delle incoerenza nella conoscenza rispetto all'azione possano essere spiegate dall'ordine di indagine, poiché le istruzioni per agitare si sono sempre verificate poco prima della simulazione di rip current, che potrebbe aver predisposto alcuni individui a salutare per sfuggire allo strappo. Così, randomizzare l'ordine delle scene di formazione potrebbe consentire risultati ancora più realistici in futuro. È anche possibile, tuttavia, che l'intensità (cioè la sensazione di essere rapidamente tirata dalla riva) e la rapida insorgenza della corrente di strappo simulata hanno indotto gli individui a dimenticare, o essere dissuasi dal tentare, un'azione evasiva più complicata e rischiosa: nuotare parallelamente alla riva. Ciò è ulteriormente confermato dal fatto che 20 intervistati hanno menzionato il nuoto parallelo (o "sideways") a riva era un'azione corretta da intraprendere, ma solo 9 partecipanti sono sfuggiti alla corrente di strappo in quel modo.
Inoltre, il divario tra la conoscenza e l'azione attuali e il conseguente rischio personale, è stato dimostrato da individui che credevano di conoscere la risposta corretta, ma poi di aver eseguito una risposta errata. Quattro partecipanti sono annegati (cioè la resistenza ha raggiunto lo zero) nella simulazione, nonostante tutti e quattro abbiano dichiarato in seguito che sapevano di voler fare in una corrente di strappo. Tre dei quattro, tuttavia, hanno segnalato un'azione evasiva errata, con la quarta che mostra anche una comprensione limitata di cosa fare, menzionando che dovrebbero nuotare "lontano da esso", ma non specificando una direzione per nuotare. Allo stesso modo, 45 dei 64 intervistati hanno affermato che avrebbero sapere se sono stati catturati in una corrente di strappo. Di questi 45, tuttavia, 10 hanno dimostrato chiaramente nelle loro risposte che in realtà non sapevano cosa fosse una corrente di strappo, confondendola con un fenomeno come un "sottofondo" che tira gli individui sott'acqua e può coinvolgere grandi onde. Così, i risultati combinati della simulazione VR e l'indagine indicano due ostacoli primari nella comunicazione di rischio corrente rip: 1) Alcuni individui non sanno che cosa una corrente di strappo è, o hanno una conoscenza errata di una corrente di strappo, e quindi non può prendere la corretta azione di mitigazione, e 2) Quando catturati improvvisamente in una corrente di strappo, anche gli individui che sanno cosa fare in uno possono dimenticare o ignorare tali azioni , potenzialmente esponendosi al rischio.
La ricerca futura può espandere questo lavoro al fine di capire meglio come i fattori sociodemografici influenzano la mitigazione personale del rischio corrente di strappo. Ad esempio, 57 dei 64 partecipanti all'indagine attuale hanno riferito di vivere entro 30 minuti dalla spiaggia, mentre 54 hanno dichiarato di aver visitato almeno "occasionalmente". Tuttavia, molti strappare le vittime attuali coinvolgono individui residenti lontano dalla spiaggia che possono visitare solo una volta all'anno o meno per le vacanze. I sondaggi futuri possono essere condotti in luoghi più neutrali o online per ottenere un campione più ampio e comprendere le differenze comportamentali nella reazione corrente di strappo tra coloro che visitano la spiaggia sempre meno frequentemente.
Indubbiamente, la realtà virtuale ha la capacità unica di consentire agli utenti di concettualizzare i rischi e imparare le azioni di mitigazione appropriate in modo memorabile. Una migliore comprensione delle sue attuali carenze, soprattutto in quanto riguardano alcune caratteristiche demografiche, consentirà ai ricercatori e ai responsabili delle emergenze di capitalizzare la tecnologia immersiva in modo sfumato e di sviluppare la prossima generazione di prodotti di allarme efficaci.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Acknowledgments
Questa pubblicazione è un prodotto risultante dal progetto del NYSG R/CHD-14 finanziato con il premio NA18OAR4170096 dal National Sea Grant College Program della National Oceanic and Atmospheric Administration del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, alla Research Foundation for State University of New York per conto di New York Sea Grant. Le dichiarazioni, i risultati, le conclusioni, le opinioni e le raccomandazioni sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente le opinioni di nessuna di queste organizzazioni.
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 |
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