Verstehen von VR-Krankheit und Gleichgewichtsproblemen

Virtuelle Realität (VR) ist mega angesagt, viele Leute nutzen Headsets, um in immersive digitale Welten einzutauchen. Trotzdem wird ein signifikanter Teil der Nutzer während der VR-Nutzung übel. In diesem Artikel schauen wir uns an, wie VR-Übelkeit entsteht und wie sie das Gleichgewicht beim Gehen in diesen virtuellen Räumen beeinflusst.

#Was ist VR-Übelkeit?

VR-Übelkeit passiert, wenn du dich schwindelig oder übel fühlst, während du ein VR-Headset trägst. Die Symptome ähneln der Reisekrankheit, aber die Desorientierung kann intensiver sein. Zu den gängigen Symptomen gehören Kopfschmerzen, Übelkeit und das Gefühl, von der Realität getrennt zu sein. Studien haben gezeigt, dass zwischen 30 % und 80 % der Leute, die VR-Headsets nutzen, irgendwelche Übelkeitssymptome berichten.

Obwohl natürliches Gehen in einem VR-Setting diese Symptome reduzieren könnte, haben viele Nutzer trotzdem Unbehagen, selbst in einer kontrollierten Laborumgebung. Die Ursachen von VR-Übelkeit zu verstehen, ist entscheidend für die Verbesserung des Nutzererlebnisses.

#Das Experiment

Das Ziel dieses Experiments war zu untersuchen, wie VR-Übelkeit entsteht und wie sie das Gleichgewicht einer Person beim Gehen in einer virtuellen Umgebung beeinflusst. Die Forscher verwendeten EEG-Headsets, um die Gehirnaktivität zu überwachen, und Bewegungserfassungssysteme, um die Bewegungen der Teilnehmer in VR zu verfolgen. Das Experiment beinhaltete eine schrittweise Erhöhung der visuellen und physischen Diskrepanzen in der virtuellen Welt, um herauszufinden, wie sich das Gleichgewicht und die Gehirnaktivität der Nutzer veränderten.

#Einrichtung

Einundzwanzig gesunde Erwachsene (17 Männer und 4 Frauen) nahmen an dieser Studie teil. Sie gingen auf einem geraden Weg in einer virtuellen Stadt, während sie ein VR-Headset trugen. Die Forscher schufen eine virtuelle Umgebung, die es den Teilnehmern ermöglichte, natürlich zu gehen und zu interagieren. Der physische Raum, in dem das Experiment stattfand, mass 3 mal 5 Meter.

Für das Experiment wurden verschiedene Gehaufgaben entworfen, die die Schwierigkeit erhöhten, wie die virtuelle Welt auf die Bewegungen der Teilnehmer reagierte. Die Teilnehmer gingen zwischen zwei Punkten, die mit A und B gekennzeichnet waren, mit einem Abstand von 5 Metern. Es wurden unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse (TG) angewendet, die dazu führten, dass die Teilnehmer mehr Unterschiede zwischen ihren tatsächlichen Bewegungen und dem, was sie in der VR-Welt sahen, wahrnahmen.

#Zwei Gruppen

Nach der Studie wurden die Teilnehmer in zwei Gruppen eingeteilt, basierend darauf, wie übel ihnen während des Experiments war. Die "VRS-Gruppe" umfasste die, die starke Symptome von VR-Übelkeit erlebten, während die "NoVRS-Gruppe" aus denjenigen bestand, die wenig oder keine Übelkeit berichteten.

#Datensammlung

Die Forscher sammelten Daten in drei Hauptbereichen: Gehirnaktivität, physische Bewegung und Selbstberichtete Gefühle.

1. Gehirnaktivität: Sie verwendeten EEG, um die elektrische Aktivität im Gehirn zu messen. Diese Daten zeigen, wie das Gehirn auf die VR-Erfahrung reagiert.

2. Physische Bewegung: Ein Bewegungserfassungssystem zeichnete auf, wie sich jeder Teilnehmer bewegte, während er in VR ging. Dabei wurde das Gewichtszentrum und das Gehverhalten (Gangmuster) berechnet.

3. Selbstberichtete Gefühle: Die Teilnehmer füllten vor, während und nach dem Experiment Fragebögen aus, um Symptome wie Schwindel und Übelkeit zu berichten.

#Ergebnisse

#Verhaltensfunde

Insgesamt berichteten alle Teilnehmer über Symptome wie Schwindel und Unbehagen. Die VRS-Gruppe berichtete über höhere Übelkeits- und Unbehagensniveaus als die NoVRS-Gruppe. Zum Beispiel waren Symptome wie Schwindel und Übelkeit intensiver für die, die VR-Übelkeit erlebten, besonders in bestimmten Abschnitten des Experiments.

#Veränderungen in der Bewegung

Die Ergebnisse zeigten, dass es Veränderungen im Gewichtszentrum (CoM) für die VRS-Gruppe gab. Die CoM-Verschiebungen deuten auf Probleme bei der Gleichgewichtskontrolle hin, besonders in den früheren Blöcken der Studie, als die Teilnehmer das meiste Unbehagen verspürten. Die Teilnehmer der VRS-Gruppe hatten es schwerer, ihre Bewegungen als Reaktion auf die sich ändernden TG-Niveaus anzupassen.

Allerdings wurden keine signifikanten Unterschiede in anderen Geh-Massnahmen wie Schrittweite und Taktfrequenz festgestellt, was darauf hindeutet, dass sich ihre Gesamtgehmechanik trotz des Unbehagens nicht drastisch änderte.

#Einblicke in die Gehirnaktivität

Die EEG-Daten zeigten, dass die VRS-Gruppe während des Experiments niedrigere Alpha-Leistung hatte, was darauf hindeutet, dass sie mental stärker belastet waren. Ein Rückgang der Alpha-Wellen bedeutet oft, dass das Gehirn härter arbeitet, möglicherweise um das Gleichgewicht beim Gehen in VR zu halten.

Im Gegensatz dazu wies die NoVRS-Gruppe Gehirnmuster auf, die darauf hindeuteten, dass sie die Gehaufgabe einfacher bewältigen konnten, was zu einem geringeren mentalen Aufwand beim Navigieren in der VR-Welt führte.

#Implikationen der Studie

#Posturale Kontrolle und VR-Übelkeit

Die Ergebnisse der Studie unterstützen die Idee, dass die Gleichgewichtskontrolle eng mit VR-Übelkeit verbunden ist. Teilnehmer, die sich schlecht fühlten, mussten mehr Aufwand betreiben, um das Gleichgewicht zu halten, was sich in ihrer Gehirnaktivität widerspiegelte. Das bedeutet, dass sie zwar normal gehen konnten, aber mental durch die Erfahrung belastet waren, was zu einem Übelkeitsgefühl führen könnte.

Diese Forschung öffnet auch die Tür für bessere VR-Headset-Designs. Indem man versteht, wie Gehirnaktivität mit Übelkeit und Gleichgewicht korreliert, können Entwickler komfortablere Erfahrungen für die Nutzer schaffen.

#Weiter geht's

#Einschränkungen

Eine Einschränkung dieser Studie war die geringe Teilnehmerzahl aufgrund von gesundheitlichen Sicherheitsbedenken im Zusammenhang mit der Pandemie. Eine grössere Gruppe könnte stärkere Schlussfolgerungen ermöglichen.

Ausserdem erkundete die Studie nicht den Einfluss des Handgelenks und des Augenkomforts beim Tragen von Headsets. Faktoren wie das Gewicht des Headsets und wie es die Bewegung beeinflusst, könnten ebenfalls zur VR-Übelkeit beitragen.

#Zukünftige Forschung

Zukünftige Studien könnten eine breitere Teilnehmergruppe einbeziehen und verschiedene VR-Anwendungen testen, um herauszufinden, wie unterschiedliche Arten von Erfahrungen die Übelkeit beeinflussen. Forscher könnten auch untersuchen, wie Ergonomie und Nutzerkomfort die VR-Komfortlevels beeinflussen.

Eine Kombination aus EEG und anderen Methoden könnte mehr Einblicke in die kognitiven Aspekte der VR-Übelkeit geben. Umfassendere Fragebögen könnten ein tieferes Verständnis dafür ermöglichen, wie verschiedene Faktoren zur VR-Übelkeit beitragen.

#Fazit

Diese Studie war die erste ihrer Art, die sich darauf konzentrierte, wie VR-Übelkeit das Gleichgewicht beeinflusst, wenn Nutzer aktiv in einer virtuellen Umgebung gehen. Während die Teilnehmer ihre Gehaufgaben abschliessen konnten, deuten die EEG-Ergebnisse darauf hin, dass diejenigen, die VR-Übelkeit erlebten, kognitiv härter arbeiten mussten, um das Gleichgewicht zu halten, was zwei wichtige Elemente hervorhebt: VR-Übelkeit und posturale Kontrolle.

Wenn wir diese Konzepte weiter erkunden, können Forscher zur Entwicklung von VR-Umgebungen beitragen, die angenehmer und zugänglicher für die Nutzer sind, was ein besseres Gesamterlebnis und weniger Unbehagen fördert.