SIPin oma tila
Ryhmään kuuluvat ToppiMatti, TakenNeo, juhosi, Kierrepulla sekä KJ869. Alustavasti aiheenamme oli internet/some/pelitutkimus, mutta rajasimme sen virtuaalitodellisuuslasien (Oculus Rift DevKit2) käyttäjäkokemuksen tutkimiseen. Ryhmään kuului myös kuudes jäsen Tuoveera, mutta hän jätti kurssin kesken lokakuun puolivälissä.
Tämän wikin ryhmätyöprojekti koostuu kahdesta osasta. Ensimmäinen osuus, tämä wikisivu, on varsinainen työn käsittelyosa, joka koostuu virtuaalitodellisuuslasien historiasta, niihin liittyvästä teoriasta, sekä tekemästämme käyttäjätutkimuksesta. Wikin loppuun on koottu liitteet, sekä lähdeluettelo, sekä mahdolliset tulevaisuudensuunnitelmat projektiin liittyen. Keskustelu- ja miittilokissa on ryhmämme keskustelua, tapaamisraportteja, sekä yhteisten videotehtävien käsittelyä.
Virtuaalitodellisuus
Historiaa
Morton Heiligin vuonna 1962 kehittämää Sensorama-laitetta pidetään yhtenä ensimmäisistä virtuaalitodellisuuslaitteista. Kyseinen laite toisti viittä eri lyhytfilmiä ja kykeni esittämään stereoskooppista 3D-kuvaa, toistamaan stereo-ääntä, sekä tuottamaan tuulenvireitä ja hajuja.
Vuonna 1968 tietojenkäsittelijä Ivan Sutherland loi yhdessä oppilaansa Bob Sproullin kanssa ensimmäisen päässä pidettävän virtuaalitodellisuuslaitteen. Laitetta kutsuttiin nimellä The Sword of Damocles ja se pystyi seuraamaan käyttäjänsä pään liikkeitä ja esittämään graafisesti alkeellista rautalankamallia. Laite oli kuitenkin hyvin raskas ja vaati katosta riippuvan tukitelineen.
VPL Research-niminen yritys kehitti 80-luvun aikana useita virtuaalitodellisuuslaitteita, mm. EyePhonen. EyePhone oli tarkoitettu käytettäväksi kolmiulotteisten tietokonesimulaatioiden kanssa ja se oli yhteensopiva yrityksen kehittämän datahansikkaan kanssa, mahdollistaen myös kämmenten liikkeen seurannan virtuaalimaailmassa.
Virtuality-tuotesarja vuodelta 1991 oli pelihalli-pelaamiseen tarkoitettu virtuaalitodellisuuslaite. Tuotteesta oli kahta eri mallia, seisaalteen- tai istualteen käytettävää. Siinä oli myös ohjain virtuaalimaailmassa liikkumista varten sekä kaiuttimet. Myös moninpeli laitteiden välillä oli mahdollista.
Sega julkisti oman virtuaalitodellisuuslaitteensa nimeltä Sega VR vuonna 1991. Sega VR oli tarkoitettu käytettäväksi pelihallien lisäksi myös Sega Saturn ja Sega Genesis-konsoleiden kanssa, mutta sitä ei koskaan julkaistu.
Nintendon Virtual Boy julkaistiin vuonna 1995 ja sitä mainostettiin ensimmäisenä kannettavana 3D-kuvaa tuottavana kotikonsolina. Laite kykeni kuitenkin toistamaan vain mustaa ja punaista väriä kustannussyiden vuoksi, eikä se menestynyt markkinallisesti lainkaan. Tätä pidetäänkin yhtenä syynä virtuaalitodellisuuden mielenkiinnon laskuun 90-luvun jälkeen.
Nykyisestä laitteistosta
Oculus Riftiä voidaan pitää syynä virtuaalitodellisuuden uuteen suosioon. Laitteen varhaisen prototyypin kehitti virtuaalitodellisuusharrastaja Palmery Luckey vuonna 2011. Oculus Riftille perustettiin joukkorahoituskampanja Kickstarteriin vuonna 2012 ja rahoitustavoitteet ylittyivät lähes kymmenkertaisesti. Tämän kampanjan seurauksena ihmisten mielenkiinto virtuaalitodellisuuteen heräsi ja kilpailevia laitteita alettiin kehitellä. Facebook osti Luckeyn Oculus VR-yrityksen vuonna 2014 2 miljardin yhdysvaltain dollarin hintaan ja kaupallinen, viimeistelty versio Oculus Riftistä on suunnitteilla julkaistavaksi keväällä 2016.
Sony on kehittämässä Playstation VR-nimistä virtuaalitodellisuuslaitetta Playstation 4 ja PS Vita-konsoleilleen.
Samsung ja Oculus VR kehittivät yhteistyössä virtuaalitodellisuuslaitteen nimeltä Samsung Gear VR, joka toimii yhdistettynä Samsungin älypuhelimeen. Älypuhelin toimii laitteen näyttönä ja prosessorina, laite itse taasen huolehtii käyttäjän pään liikkeiden seuraamisesta ja näytettävän kuvan säätämisestä.
Valve on myös ilmoittanut olevansa kehittämässä HTC Vive-nimistä VR-laitetta yhteistyössä HTC:n kanssa. Laite eroaa kilpailijoistaan mahdollistamalla liikkumisen virtuaalimaailmassa käyttäjän oman kehon liikkeillä.
Teoriapohja
Käytettävyys ja pahoinvointi
Virtuaalitodellisuuslasien käytettävyyden huomioiminen on erittäin tärkeää koska lasit voivat aiheutaa voimakasta pahoinvointia ja todennäköisyys pahoinvointiin kasvaa mitä pidemmän aikaa laseja käytetään. Käyttömukavuuden huomioiminen onkin yksi suurimpia eroja vanhempien ja uuden sukupolven lasien välillä. Tärkeää on myös huomioida käytettävyys ratkaisuissa niiden vaikutus pelaajan kokemaan immersioon, koska virtuaalitodellisuuslasien merkittävimpiä etuja on niiden voimakas immersio.
Pahoinvoinnissa on pääasiassa kyse matkapahoinvointia muistuttavasta ilmiöstä missä näköaistimus ja kehon kokemus eivät vastaa toisiaan. [1]
Tämän vuoksi lasit nyt panostavat riittävän nopeaan ruudun päivitykseen sekä päänliikkeiden seurantaan ja ennakointiin eri menetelmin kuten Occulust Timewarp. Timewarp pyrkii vähentämään viivettä päänliikkeen ja liikkeen näkymisen kuvassa välillä.[2]
Usein videopeleissä kameraa käytetään hyvin elokuvamaisesti ja kuvakulmia vaihdellaan välillä pelaajan tahdosta riippumatta. Ensimmäisen persoonan perspektiivinen peleissä sekä kameran kontrollin vieminen pois pelaajalta aiheuttaa helposti pahoinvointia ja se rikkoo immersiota. On tärkeää että pelaaja itse voi kontrolloida näkökulmaansa
Tämän vuoksi onkin suosittua että pelaaja näkee mailman hahmon silmin ja pelaajan päänliikkeet liikuttavat näkökulmaa. Tämän menetelmän kanssa haasteeksi tulee moisen käyttöliittymän raskaus pidemmässä käytössä, jos pelaajan pään liikkeitä ei voimisteta pelissä, mikä taas vaatii vielä suurempaa herkkyyttä laitteistolta, ollakseen pahentamatta pahoinvointia. Tutkimuksissa on havaittu että virtuaalinenä auttaa vähentämään pahoinvointia tarjoamalla pelaajalle kiintopisteen joka ei heilu kun pää liikkuu.[3] FPV peleisä pelaaja myös usein kokee fyysisesti olevansa länsä tilanteessa mikä antaa omat haasteensa käytöliittymälle pelihahmon liikuttamisen suhteen. Nopea liike jota ohjataan ohjaimella voi johtaa pahoinvointiin ja rikkoo immersiota. On kuitenkin kehietty erilaisia tapoja välttää tätä ongelmaa esimerkiksi pelaajan sijoittaminen kulkuneuvon/robotin ohjaamoon, jolloin immersio ei rikkoudu vaikka pelaaja fyysisesti ei liikuta kehoaan ja käyttää ohjausvälineitä.
Virtuaalitodellisuuden liikkumisen tutkimus on tuonut täysin uudenlaisia liikkumisen muotoja peleihin. Esimerkiksi Epicin Bullet Train Demo jossa pelaaja teleportaaa erilaisten pisteiden välillä katsellaan, samalla pyrkien ampumaan toiset pelaajat.
Peliohjaimet joiden avulla pelaajan käsien sijainti sekä pään, saadaan pelihahmon liike paremmin vastaamaan pelaajan fyysisiä liikkeitä. Voidaan myös seurata miten pelaajan käsien ja pään muodostama kokonaisuus liikkuu ja mallintaa peliin myös karkeasti pelaajan kävelyä. Tämän etuna on toimiessa huomattavasti vähentää pahoinvointia ja vahvistaa immersiota. Tässä kuitenkin rajoittavaksi tekijäksi tulevat käyttötilan fyysiset seinät. Tätä ongelmaa voidaan kuitenkin kiertää koska tutkimuksissa on havaittu että ihmisen liikkeen kulmaa ja liikken pituutta voidaan manipuloida ilman että keho huomaa eroa, kunhan liikkeen suunta ja ajoitus on oikea. Pelaajaa voidaan täten ohjata jatkuvasti kääntymään vaikka kuvittelee kävelevänsä suoraan. Samoin liikkeitä voidaan pelissä vahvistaa jolloin pelaajan täytyy tehdä vähemmän fyysistä työtä joka poistaa pelaamisen kuormittavuutta. [4] [5] [6]
Tutkimuksissa on myös havaittu että pelaaja ei havaitse mitään ongelmaa siinä että pelimailma kääntyy aina 90 astetta kun pelaaja astuu ovesta. Tällä tavalla pelaaja voi kokea kävelevänsä suuressa tilassa samaan suuntaan useiden huoneiden läpi vaikka oikeasti käveleekin fyysisesti huonetta ympäri. Tämä mahdollistaa valtavien virtuaalimailmojen käytö vaikka mallinnetaan pelaajan fyysisiä liikkeitä. [7]
Graaffinen käyttöliittymä on haastava virtuaalitodellisuudessa koska se vaikuttaa voimakkaasti immersioon. Olisi suotavaa että käyttöliittymän olemassaololle on peliyhteydessä selitys, esimerksi pelilmaimaan sijoittuva augmented reality elementit. Tai sijoitetaan kaikki erilaisiin pelaajan fyysisiksi kokemiin objekteihin, joita pelaaja voi tarvittaessa tutkia.
Immersio
Adam Halley-Prinable on tutkinut Oculus Riftiä immersion näkökulmasta teoksessa The Oculus Rift and Immersion Through Fear (2013). Tutkimuksen fokuksena oli, onko Oculus Rift pelikäytössä immersoivampi kuin tavallinen tietokoneen näyttö. Immersiolla tarkoitetaan henkilön kykyä irtautua fyysisestä olotilastaan ja uppoutua virtuaaliseen todellisuuteen. (Halley-Prinable 2013, 3). Millerin ja Vandomen (2009) mukaan immersio on tila, jossa immersiota kokevan henkilön tietoisuus fyysisestä itsestä hälvenee tai katoaa, kun hänet ympäröidään kokonaan toisella, usein keinotekoisella, ympäristöllä. Ryan (2003) puolestaan tarkentaa vielä, että ihmiset voivat immersoitua mm. taiteen, tarinankerronnan, musiikin, elokuvien, pelien ja päiväunien avulla. Immersiolla voidaan nähdä olevan monia hyötyjä. Jos peli saavuttaa emotionaalisen yhteyden pelaajaansa, se takaa parempia arvosteluita, uskollisemmat kuluttajat, korkeammat tuotot ja paremman kilpailullisen etulyöntiaseman.(mt. 3)
Halley-Prinable luettelee immersion saavuttamiseen tarvittavia vaatimuksia. Ensimmäinen niistä on realismi. Realismi ei ole oleellista grafiikan kannalta vaan virtuaalisen maailman uskottavuuden kannalta. Sillä jos pelissä on paljon vikoja ja huonoa ohjelmointia, se syö maailman uskottavuutta. Esim. pelikriitikko Ben Croshaw arvioi Oblivionia seuraavasti:
“Whenever I thought I was starting to lose myself in the experience some NPC would get stuck on a paving stone or [their conversation was awkwardly delivered] and I’d come crashing back to reality”.
(mt. 3-4.)
Toinen tärkeä asia Prinablen mukaan ovat yksinkertaiset kontrollit. Pelaajan ei tulisi joutua miettimään mitä nappia painaa, sillä se rikkoo immersoitumista.
Kolmas Halley-Prinablen kriteereistä oli pelin tarinalliset ominaisuudet ja sen kerronta. Kuten muillakin medioilla (kirjat, elokuvat), loistava tarinankerronta itsessään immersoi käyttäjää.
Neljäntenä Halley-Prinable esittelee pelin tarjoamat haasteet. Jos pelaaja saa strategisoida peliä ja etenemistään, sekä uppoutua taisteluun eikä hänen täydy vain noudattaa orjallisesti ohjeita, on immersio suurempi.
Halley-Prinablen kriteereihin lisäten, Richard Rouse III (2009) myös kokee, että 1. persoonan pelit ovat immersoivampia kuin 3. persoonan, kun peli tulee lähemmäs pelaajaa. (mt. 4.)
Halley-Prinable kehitti itse tutkimuksessaan käytetyn pelin, jonka avulla hän testasi Oculus Riftin immersiota kauhua pelatessa. Kyseessä oli yksinkertainen, labyrinttimainen peli jossa oli erilaisia hirviöitä, ja pelaajan piti itse päästä labyrintin keskukseen. Kyseessä oli selviytymiskauhupeli, jonka ideana oli, ettei hirviöitä vastaan voinut suoranaisesti taistella vaan korkeintaan niitä pystyi juoksemaan pakoon.(mt. 13-14.)
Halley-Prinable koki tärkeäksi luoda täysin uuden pelin, jotta tutkimustulokset olisivat mahdollisimman puhtaita. Tutkimustulokset olisivat mahdollisesti vääristyneet, mikäli jokin kokeen peleistä olisi ollut koehenkilöille ennestään tuttu.
Tutkimuksessa kysyttiin koehenkilöiden sukupuolta, ikää, aiempaa kokemusta ja koehenkilöiden omaa sanallista arviota heidän immersionsa syvyydestä. Olennaista oli myös pelin kontrollien vaikeusaste (mikä vaikuttaa immersioon), mutta tutkimuksessa suurin huomio keskittyi kysymykseen, kumpaa (näyttöä vai Oculusta) koehenkilö itse suosisi.
Halley-Prinablen tutkimukseen osallistui 56 vastaajaa, joista vain kaksi koki näytön Oculus Riftiä immersoivampana. Koehenkilöistä kolme koki näytön ja Oculuksen tasavertaisina, ja loput 51 pitivät Oculus Riftiä näyttöä immersoivampana vaihtoehtona. (mt. 23.)
Koetulokset myös vahvistivat sitä kuvaa, että Oculus on tavallista näyttöä immersoivampi vaihtoehto käyttäjälleen. On myös otettava huomioon, ettei tutkimus suinkaan vihjaa Oculuksen olevan parempi, vaan yksinkertaisesti erilainen kokemus näytön kanssa pelaamiseen verrattuna. (mt. 25)
Tutkimuksesta
Toteutimme pienimuotoisen käyttäjätutkimuksen Oculus Rift DevKit 2 -virtuaalitodellisuuslasien käyttäjäkokemuksesta Tampereen yliopiston Oasis-tilassa 23.11-25.11.2015. Koehenkilöitä oli yhteensä 21, joista miehiä oli 16 ja naisia 5, ja heidän syntymävuotensa vaihtelivat vuodesta 1988 (1 koehenkilö) vuoteen 1996 (5 koehenkilöä). Lähes jokaiselta vuodelta oli vähintään yksi koehenkilö:
Päätimme että tutkimukseen osallistuminen oli mahdollista kahdella kielellä, koska Oasiksen pääkieli on englanti, ja halusimme antaa mahdollisuuden osallistua myös esimerkiksi vaihto-oppilaille. 18 koehenkilöämme osallistui tutkimukseen suomeksi, ja kolme englanniksi.
Pohdimme aluksi, tulisiko koehenkilöiksi ottaa ainoastaan henkilöitä, keillä ei ole kokemusta virtuaalitodellisuuslasien käytöstä, mutta päätimme laajentaa otantaamme myös niihin, ketkä olivat kokeilleet joko Oculus Riftiä tai vastaavaa teknologiaa aiemmin. Koehenkilöistämme 15 oli ensikertalaisia, ja 6:lla oli aiempaa kokemusta virtuaalitodellisuuslasien käytöstä.
Tutkimuskysymys ja -asetelma
Tavoitteenamme oli tutkia, kuinka aiempi teoriapohja vastaa käyttäjätutkimukseen osallistuneiden koehenkilöiden kokemusta Oculus Riftin immersiivisyydestä sekä yleisestä käytettävyydestä. Aiemman tutkimuksen perusteella (Halley-Prinable 2013) Oculus Riftillä pelaamisen tulisi olla immersiivisempi kokemus kuin pelkän näytön kanssa pelaamisen, joten kiinnitimme pelitestauksen jälkeisessä haastattelussa huomiota erityisesti koehenkilöiden kokemukseen virtuaalitodellisuuslasien käytöstä.
Tutkimus toteutettiin kolmen eri testauskerran aikana. Ensimmäisenä päivänä testautimme ja haastattelimme 6, toisena 9 ja kolmantena 6 koehenkilöä. Testitilaisuus eteni etsimällä vapaaehtoisia tilasta, antamalla heille Oculus Rift DevKit2 -virtuaalitodellisuuslasit sekä surround-kuulokkeet, ja pelauttamalla heillä kolme ennalta valittua demoa Oasiksen Forest-PC:llä. Testattavat demot olivat joka päivä samat, mutta niiden järjestystä vaihdeltiin. Koehenkilöitä opastettiin jonkin verran demojen kontrollien kanssa: käytössämme oli hiiri ja näppäimistö -yhdistelmä, emmekä tarjonneet vaihtoehtoista ohjausjärjestelmää nähdäksemme, kuinka tämä vaikuttaa käyttäjäkokemukseen. Koehenkilöitä informoitiin testauksen alussa, että he saavat keskeyttää testaamisen koska tahansa. Testauksen aikana kirjoitettiin testilokia, jossa havainnoitiin koehenkilöä keskeyttämättä hänen pelaamistaan.
Pelitestauksen jälkeen koehenkilö ohjattiin haastateltavaksi erilliselle pisteelle Oasiksessa, ja hänelle esitettiin seitsemän kysymystä, sekä mahdollisesti tarkentavia kysymyksiä vastauksesta riippuen. Tutkimushaastattelun tekivät ToppiMatti (päivät 1 ja 3) sekä TakenNeo (päivä 2). Heidän lisäkseen Juhosi ja KJ olivat avustamassa testautuksessa.
Analysointimenetelmät
Analysoimme tutkimustulokset ensin silmämääräisesti läpi lukemalla, ja vastauksia luokittelemalla. TakenNeo luki Tuomaksen apua noudattaen haastatteluaineistot läpi ja koetti johtaa niistä tiivistäviä asiasanoja, joilla vastauksia voitaisiin luokitella. Tämä työvaihe tehtiin tulostetuilla tutkimushaastatteluvastauksilla, jotka oli leikelty osiin kysymysten mukaan, sekä merkitty, kenelle ne kuuluvat (esim. 1 M1992, jossa 1 = tutkimuspäivä, M1992 = sukupuoli ja syntymävuosi). Tarkoituksena oli tehdä hieman affinity wall -tyylistä ryhmittelyä yhteisten tekijöiden erottamiseksi. TakenNeo dokumentoi työvaiheen myös kuvina.
Varsinainen tutkimusdatan muuttaminen numeeriseen muotoon sekä sen analysoiminen olivat KJ:n vastuulla, sillä hänellä on eniten taitoa tilastollisessa tiedonkäsittelyssä.
Koska otantamme oli melko pieni (21 koehenkilöä), painopisteemme oli laadullisessa tutkimuksessa, ja aineistonkäsittelymenetelmät valikoituivat sitä kautta. Olemme dokumentoineet alkuperäisiä koehenkilöiden lainauksia, joilla voimme osoittaa erilaisten henkilöiden kokemusta Oculus Riftin käytöstä.
Tulokset
Haastatteluaineiston perusteella voi päätellä, että osallistujista
- 57% sai fyysisiä negatiivisia tuntemuksia
- 90% piti positiivisena kokemuksena
- 71% ostaisi Oculus Riftin (tai vastaavan laitteen)
- Suosituin demo oli Airdrift luontevan ohjauksen asiosta
Tulokset suhteessa aiempaan tietoon
Tähän tulee tietoa hieman myöhemmin.
Tulevaisuudensuunnitelmia
Mikäli ryhmän jäsenillä on riittävää kiinnostusta, tämän wikiartikkelin voisi tulevaisuudessa siistiä varsinaiseksi tutkimukseksi, jota kenties voitaisiin käyttää jatkossa. Varsinaisen tutkimuksen tekeminen vaatisi kuitenkin lisää resursseja ja koehenkilöitä, jotta sillä olisi enemmän painoarvoa. Mikäli tutkimuksen suorittaisi uudelleen tulevana vuonna, meillä olisi tarkempaa tietoa esimerkiksi kuluttajakäyttöön tulevan Oculus Riftin hinnasta ja muista mahdollisista muuttujista.
Voi myös olla, että jätämme tutkimuksen tähän.
Ajattelin tässä, että jos ensi syksynä tulee joku vastaavan kaltainen kurssi, niin siinä voisi tehdä ehkäpä samankaltaisen tutkimuksen jo silloin julkaistulla Oculuksella (olettaen, että Oasis hommaa sellaisen).
Liitteet
Kyselylomake
Linkki kyselylomakkeeseen[1]
Haastattelulokit
Linkki haastattelulokeihin[2]
Lähteitä:
GDC vault vr-osio [3]
Käytettävyys-osuus
Viitteet
muokkaa- ↑ Regan Clare: "An investigation into nausea and other side-effects of head-coupled immersive virtual reality", Virtual Reality, 1995, Volume 1, Number 1, Page 17
- ↑ http://xinreality.com/wiki/Timewarp
- ↑ David Whittinghill: "Nasum Virtualis: A Simple Technique for Reducing Simulator Sickness" 2015 College of Technology, Purdue University
- ↑ K. Vasylevska, H. Kaufmann, E. Suma, M. Bolas: "Flexible Spaces: Dynamic Layout Generation for Infinite Walking in Virtual Environments"; Talk: IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI), Orlando, FL (USA); 03-16-2013 - 03-17-2013; in: "Flexible Spaces: Dynamic Layout Generation for Infinite Walking in Virtual Environments", (2013), 1 - 4.
- ↑ Engel D, Curio C, Tcheang L, Mohler B and Bülthoff HH (October-2008) A psychophysically calibrated controller for navigating through large environments in a limited free-walking space15th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology (VRST 2008), ACM Press, New York, NY, USA, 157-164.
- ↑ Neth CT, Souman JL, Engel D, Kloos U, Bülthoff HH and Mohler BJ (October-2010): Velocity-dependent curvature gain and avatar use for Redirected Walking, 2010 Joint Virtual Reality Conference of EuroVR - EGVE - VEC (JVRC 2010), Stuttgart, Germany.
- ↑ Suma, E., Clark, S., Finkelstein, S. L., & Wartell, Z. (2010, March). Exploiting change blindness to expand walkable space in a virtual environment. In Virtual Reality Conference (VR), 2010 IEEE (pp. 305-306). IEEE.
Immersio-osuus
Halley-Prinable, Adam 2013. The Oculus Rift and Immersion Through Fear[4] (viitattu 1.12.2015)
Miller, F.P., and Vandome, A.F., 2009. Immersion (Virtual Reality).
Rouse III, R., 2009. Match Made in Hell: The Inevitable Success of the Horror Genre In Video Games. Teoksessa Perron, B. ED. Horror Video Games, Essays on the Fusion of Fear And Play.
Ryan, M.-L., 2003. Narrative as Virtual Reality: Immersion and Interactivity in Literature and Electronic Media.