Choroba lokomocyjna, znana również jako motion sickness, jest zjawiskiem, które od dawna towarzyszy ludziom podczas podróży różnymi środkami transportu. W dobie technologii takich jak wirtualna (VR) i rozszerzona rzeczywistość (AR), choroba lokomocyjna znalazła jednak nowe terytorium, na którym może dawać o sobie znać. Systemy VR i AR, przełomowe w wielu dziedzinach – od rozrywki po edukację i medycynę, oferują użytkownikom niezwykle immersyjne doświadczenia, przenosząc ich do światów ograniczonych jedynie przez wyobraźnię twórców. Niemniej, dla znacznej części użytkowników, wizja ta jest zakłócana przez nieprzyjemne objawy choroby lokomocyjnej, takie jak zawroty głowy, nudności, a nawet wymioty, co ogranicza ich zdolność do korzystania z tych nowatorskich technologii.

 

Choroba lokomocyjna jest nieprzyjemnym stanem, który może dotknąć praktycznie każdego, kto podróżuje samochodem, statkiem, samolotem, a nawet korzysta z nowoczesnych technologii takich jak wirtualna i rozszerzona rzeczywistość. Objawia się szeregiem dolegliwości, od łagodnego dyskomfortu po intensywne nudności, zawroty głowy, a nawet wymioty. Co ciekawe, nie każdy doświadcza tych samych objawów ani z tą samą intensywnością, co czyni to zjawisko wyjątkowo indywidualnym doświadczeniem.

 

Podłoże choroby lokomocyjnej tkwi w konflikcie sensorycznym. Nasz mózg otrzymuje informacje o ruchu z trzech głównych źródeł: z oczu (wzrok), z wewnętrznych czujników równowagi w uszach (układ przedsionkowy) oraz z receptorów głębokich w mięśniach i stawach (propriocepcja). W sytuacjach, kiedy informacje te nie są spójne – na przykład, gdy nasze oczy informują nas, że jesteśmy w ruchu, podczas gdy inne sensory ciała wskazują na brak ruchu (lub na odwrót) – mózg może mieć trudności z ich prawidłową interpretacją. W taki sposób dochodzi do choroby lokomocyjnej.

 

Choroba lokomocyjna w kontekście VR i AR

W kontekście VR i AR, doświadczenie choroby lokomocyjnej jest często nasilone. W systemach VR i AR, użytkownicy są zanurzeni w środowisku, które może drastycznie różnić się od ich fizycznego otoczenia. W VR, są oni całkowicie otoczeni wirtualnym światem, który reaguje na ich ruchy. W AR, wirtualne obiekty są nakładane na realny świat. W obu przypadkach, oczy użytkownika widzą środowisko sugerujące ruch lub zmianę orientacji, podczas gdy ich ciało fizycznie pozostaje w bezruchu. Ten rozdźwięk między oczekiwanym a rzeczywistym wrażeniem ruchu może prowadzić do konfliktu sensorycznego, który mózg interpretuje jako objawy choroby lokomocyjnej.

 

Przykłady sytuacji wywołujących objawy:

 

– Gry VR z intensywnym ruchem: Gry wirtualnej rzeczywistości, które wymagają od graczy szybkiego obracania się lub przemieszczania się po wirtualnym świecie, stawiają wyjątkowe wyzwania dla systemu sensorycznego człowieka. Podczas gdy w tradycyjnych grach ruch jest realizowany za pomocą kontrolera, w VR gracz często fizycznie wykonuje te ruchy, co może prowadzić do rozbieżności między oczekiwanymi a rzeczywistymi sygnałami sensorycznymi.

– Niestabilne umieszczenie obiektów w AR: Kiedy technologia śledzenia nie jest w stanie dokładnie zreplikować ruchów, wirtualne obiekty mogą “drżeć” lub nieścisłe śledzić ruchy użytkownika, co prowadzi do wrażenia niespójności i dezorientacji. Taki dyskomfort jest podobny do objawów choroby lokomocyjnej, ponieważ mózg otrzymuje sprzeczne sygnały wizualne i przedsionkowe.

– Symulatory lotu lub jazdy: Symulatory lotu lub jazdy, imitujące szybki ruch przez przestrzeń, są szczególnie podatne na indukowanie objawów choroby lokomocyjnej. Te symulatory starają się naśladować rzeczywiste doświadczenia podróży, ale bez fizycznego przemieszczania się użytkownika, co może prowadzić do intensywnego konfliktu sensorycznego.

 

Wiele badań zostało już przeprowadzonych na temat choroby lokomocyjnej w kontekście systemów wirtualnej (VR) oraz rozszerzonej rzeczywistości (AR). 

Artykuł pt. “Virtual and augmented reality in a simulated naval engagement: Preliminary comparisons of simulator sickness and human performance“ koncentruje się na porównaniu objawów choroby symulatorowej u uczestników korzystających z zestawów wirtualnej rzeczywistości (VR) i rzeczywistości rozszerzonej (AR) w kontekście symulacji morskich. Badanie to miało na celu zbadanie wpływu ruchu fizycznego na objawy oraz porównanie wydajności ludzkiej w obu warunkach. Uczestnicy badania nosili zestawy VR i AR podczas stania na platformie ruchowej i strzelania do wrogich statków podczas trzech warunków ruchowych: brak ruchu fizycznego, ruch synchroniczny (ruch fizyczny i wyświetlany był zsynchronizowany) oraz ruch asynchroniczny (ruch fizyczny nie odpowiadał ruchowi wyświetlanemu).

 

Wyniki wykazały, że objawy choroby symulatorowej wzrastały z czasem, ale nie różniły się znacząco w zależności od używanego zestawu (VR lub AR) ani warunku ruchu. W przypadku VR stwierdzono wyższą dokładność i szybszy czas reakcji na rozkaz otwarcia ognia. Badanie to sugeruje, że użycie zestawów VR lub AR do szkolenia w łagodnych warunkach ruchowych jest praktyczne i powinno być dozwolone w normalnych warunkach podczas rozmieszczenia. Podkreślono również konieczność dalszych badań, aby określić, czy te wyniki utrzymują się w ekstremalnych warunkach ruchu.

 

Z przedstawionego artykułu możemy wciągnąć kluczowe wnioski:

1. Brak znaczącej różnicy w objawach choroby symulatorowej między zestawami VR i AR oraz między różnymi warunkami ruchu.
2. Wyższa dokładność i szybszy czas reakcji na rozkazy w warunkach VR w porównaniu do AR.
3. Potencjalna praktyczność użycia VR i AR do szkolenia w łagodnych warunkach ruchowych na morzu. Według informacji zawartych w artykule “Virtual reality sickness (VR motion sickness)” poza objawami regularnej choroby ruchu, choroba wirtualnej rzeczywistości jest również często związana z bólami głowy, przemęczeniem oczu i potencjalną sennością. Od 40% do 70% użytkowników VR doświadcza choroby ruchu VR już po 15 minutach.

 

Choroba lokomocyjna VR potencjalnie może dotknąć każdego, kto zakłada zestaw VR na oczy i uszy. Ryzyko to istnieje dla osób w każdym wieku i płci. Niemniej jednak, istnieją grupy, które są prawdopodobnie bardziej podatne na dezorientację i nudności wynikające z choroby ruchu VR, w tym:

 

• Osoby, które zazwyczaj doświadczają choroby lokomocyjnej. Osoby w każdym wieku i płci, które regularnie ulegają chorobie ruchu poprzez fizyczne środki, w tym chorobie lokomocyjnej związanej z podróżą, takiej jak choroba morska, są prawdopodobnie bardziej podatne na chorobę ruchu VR.
• Dzieci i młodzież. Istnieje szczególne ryzyko dla dzieci poniżej 13 roku życia, ponieważ w tej grupie wiekowej systemy równowagi są nadal w fazie dojrzewania.
• Kobiety. Niektóre badania sugerują, że kobiety mogą być bardziej podatne na chorobę ruchu VR niż mężczyźni, chociaż badania te nie są jednoznaczne.

 

Badania opisane w artykule “Why VR motion sickness affects women more: Ongoing research reveals answers” wskazują na to, że kobiety częściej dotyka motion sickness niż mężczyzn. 

W ramach szerszego badania dotyczącego adaptacji do cyberchoroby badacze rekrutowali 150 uczestników, którzy grali w grę VR przez maksymalnie 20 minut. Uczestnicy, którzy byli nowi w wirtualnej rzeczywistości, mogli przerwać grę, jeśli poczuli się zbyt chorzy, aby kontynuować. Okazało się, że kobiety kończyły grę dwa razy częściej niż mężczyźni i zgłaszały o 40% wyższy poziom intensywności choroby.

 

Badacze odkryli wtedy, że kobiety zgłaszały więcej doświadczeń związanych z chorobą ruchu i chorobą ekranową (np. uczucie choroby podczas gry w wideo gry lub w kinie) niż mężczyźni, co może przyczyniać się do większej podatności kobiet na cyberchorobę.

 

Wpływ choroby lokomocyjnej na funkcjonalność i doświadczenia w VR/AR

 

Choroba lokomocyjna w systemach VR i AR ma bezpośredni wpływ na komfort i satysfakcję użytkowników. Skutki te mogą być różnorodne i obejmować ograniczoną możliwość korzystania z systemu, gdzie objawy choroby zmuszają użytkowników do skracania sesji lub wymuszają długie przerwy. W skrajnych przypadkach, intensywność objawów może prowadzić do całkowitego unikania pewnych aplikacji lub rodzajów doświadczeń, które są znane z wywoływania dyskomfortu. To zjawisko nie tylko wpływa na indywidualne doświadczenie użytkownika, ale także ogranicza potencjał edukacyjny, rozrywkowy i treningowy VR i AR, ponieważ nie wszyscy użytkownicy są w stanie w pełni korzystać z dostępnych możliwości.

 

Strategie przeciwdziałania chorobie lokomocyjnej w VR i AR

Zmniejszenie wpływu choroby lokomocyjnej na użytkowników VR i AR stało się kluczowym celem dla twórców tych technologii. Osiągnięcie tego celu wymaga zastosowania kombinacji metod projektowych, technologicznych innowacji oraz strategii adaptacyjnych, które razem mogą znacznie poprawić komfort użytkowania. Poniżej przedstawiono przegląd najbardziej efektywnych strategii przeciwdziałania kinetozy w VR i AR.

• Metody projektowe

Jednym z fundamentalnych podejść do zmniejszania ryzyka choroby lokomocyjnej jest optymalizacja interfejsu użytkownika i ogólnego doświadczenia. Projektanci mogą zastosować różne techniki, takie jak:

• Stały punkt odniesienia w wirtualnym środowisku: Dodanie do wirtualnego świata stałego punktu odniesienia (np. “wirtualnej kabiny”) może pomóc użytkownikom zachować orientację przestrzenną i zmniejszyć konflikt sensoryczny.
• Ograniczenie ruchu kamery: Unikanie szybkich lub nieoczekiwanych ruchów kamery, które mogą dezorientować użytkownika.
• Stopniowanie ekspozycji: Zapewnienie użytkownikom możliwości stopniowego przyzwyczajenia się do wirtualnej rzeczywistości poprzez kontrolowane i progresywne doświadczenia ruchowe.

• Technologiczne innowacje

Oprócz projektowania doświadczeń, istnieją technologiczne rozwiązania, które mogą znacznie zmniejszyć występowanie kinetozy:

• Zaawansowane śledzenie ruchu: Ulepszone technologie śledzenia ruchu głowy i ciała mogą zapewnić bardziej płynne i precyzyjne odwzorowanie ruchów użytkownika w środowisku wirtualnym, zmniejszając niezgodność między oczekiwaniami a rzeczywistością.
• Wysokie częstotliwości odświeżania: Utrzymanie wysokiej częstotliwości odświeżania wizualizacji zmniejsza opóźnienia i ułatwia percepcyjną spójność, co może zmniejszyć objawy kinetozy.
• Adaptacyjne systemy renderowania: Systemy, które dostosowują jakość renderowania w czasie rzeczywistym w celu zapewnienia płynności obrazu bez względu na wymagania sprzętowe.

• Rola adaptacji użytkownika i personalizacji

Adaptacja użytkownika do VR i AR jest zjawiskiem dobrze znanym i często obserwowanym. Regularne korzystanie z tych technologii może zmniejszać wrażliwość na kinetozę poprzez stopniową adaptację sensoryczną. W związku z tym ważne jest, aby użytkownicy mieli możliwość personalizowania swoich doświadczeń, co może obejmować:

• Regulację intensywności ruchu: Pozwalając użytkownikom na dostosowanie intensywności i szybkości ruchu w wirtualnym świecie, mogą oni lepiej zarządzać swoją ekspozycją na potencjalnie dezorientujące doświadczenia.
• Indywidualne ustawienia wyświetlania: Możliwość dostosowania ustawień wyświetlania, takich jak FOV (pole widzenia) czy poziom detali, może pomóc użytkownikom w znalezieniu optymalnej konfiguracji, która minimalizuje dyskomfort.
• Interaktywne tutoriale i sesje adaptacyjne: Wprowadzenie użytkowników do VR i AR poprzez interaktywne tutoriale i sesje adaptacyjne może im pomóc w stopniowym przyzwyczajaniu się do środowiska wirtualnego bez wywoływania silnych objawów kinetozy.

 

Jak choroba lokomocyjna wpływa na projektowanie aplikacji i sprzętu?

 

Świadomość problemu choroby lokomocyjnej wśród twórców sprzętu i aplikacji VR oraz AR jest kluczowa dla rozwoju tych technologii.Projektanci aplikacji i gier VR/AR coraz częściej przyjmują podejście skoncentrowane na użytkowniku, uwzględniając jego fizyczne doświadczenia i reakcje na wirtualne środowiska. Przykładem takiego podejścia jest wprowadzenie opcji personalizacji ustawień komfortu, które pozwalają użytkownikom dostosować doświadczenie VR do własnych preferencji i tolerancji na kinetozę. To może obejmować regulację szybkości ruchu, stopnia intensywności ruchu wirtualnego, a także sposobów nawigacji i interakcji w wirtualnym świecie.

Manager projektu z firmy Oculus, jednego z liderów w branży VR, podkreśla znaczenie takich opcji personalizacji w najnowszych rozwiązaniach sprzętowych i oprogramowania. 

Designing for Comfort in VR

 

 

Na wstępie przedstawia on system klasyfikacji gier według stopnia komfortu: jako komfortowe, umiarkowane oraz intensywne. Podkreśla jednak, że gry zaklasyfikowane jako intensywne cieszą się równie dużą popularnością, co te uznane za bardziej komfortowe, zwłaszcza wśród użytkowników regularnie korzystających z tych technologii.

 

Gry oznaczone jako „Intense”, takie jak wyścigi, przygody na wielkich wysokościach lub w kosmosie, mogą w szczególności przyczyniać się do wystąpienia choroby lokomocyjnej.

Dodatkowo, gry oferują opcję dostosowania ustawień komfortu do indywidualnych potrzeb użytkownika. Dla osób szczególnie wrażliwych na chorobę lokomocyjną, ustawienia te koncentrują się głównie na ograniczeniu ruchu postaci. Zamiast tradycyjnego efektu poruszania się “do przodu”, postać może zostać automatycznie przeniesiona do określonego obiektu. Taka metoda pozwala na zmniejszenie bodźców, które mogłyby negatywnie wpływać na osoby podatne na dyskomfort związany z ruchem wirtualnym.

 

Innymi ustawieniami komfortu w grach VR proponowanymi przez twórców Oculus jest „Guardian System”, który pomaga użytkownikom zachować bezpieczeństwo, tworząc wirtualną granicę wokół wyznaczonego obszaru gry. System ten aktywnie monitoruje położenie użytkownika w przestrzeni fizycznej i gdy zbliża się on do granic tego obszaru, na ekranie gogli VR pojawiają się wizualne ostrzeżenia. Dzięki temu, osoby korzystające z VR są świadome swojego położenia w realnym świecie, co minimalizuje ryzyko zderzenia z obiektami znajdującymi się w ich otoczeniu i zapewnia bezpieczniejsze doświadczenie podczas zanurzenia w wirtualnych światach.

 

Podsumowanie

Podsumowując, choroba ruchowa w rzeczywistości wirtualnej (VR) oraz rozszerzonej (AR) stanowi istotne wyzwanie dla użytkowników tych technologii, wpływając na ich komfort i doświadczenia. Zrozumienie przyczyn i mechanizmów powstawania tej choroby, takich jak niezgodność sygnałów sensorycznych wysyłanych do mózgu, jest kluczowe dla opracowania skutecznych metod jej łagodzenia. Różnorodność objawów, od nudności i zawrotów głowy po bóle głowy i zmęczenie oczu, podkreśla potrzebę indywidualnego podejścia do każdego użytkownika.

 

Istnieją już sprawdzone metody minimalizowania dyskomfortu związanego z chorobą VR, w tym techniczne ulepszenia sprzętu, optymalizacja oprogramowania oraz proste praktyki użytkowników, takie jak robienie przerw czy dostosowanie ustawień wirtualnego środowiska. Ponadto, dalsze badania nad tą tematyką mogą przynieść nowe rozwiązania, zwiększając dostępność i przyjemność korzystania z VR i AR dla szerszego grona odbiorców.

 

Zachęcamy do kontynuacji eksploracji tego tematu i eksperymentowania z różnymi metodami łagodzenia objawów, aby maksymalizować komfort i zadowolenie z użytkowania innowacyjnych technologii VR i AR. Otwartość na nowe rozwiązania i gotowość do dostosowania własnych nawyków może znacząco przyczynić się do poprawy ogólnego doświadczenia użytkowników, umożliwiając pełne wykorzystanie potencjału wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości.

 

Lista rekomendowanych artykułów

1. VR motion sickness: how to reduce it in your professional use?
2. Motion Sickness in VR: Why it happens and how to minimise it
3. Reduce VR Motion Sickness with Accurate Head-Tracking Performance Evaluation