Japon Mitolojisi

O trabalho de Meehan et al [MEE02] apresenta o uso de medidas fisiológicas como alternativa para avaliação de presença em AVs capazes de provocar sensações de estresse ao usuário. Para tanto, são consideradas medidas de HR, SC e ST durante a interação em um ambiente que simula uma caminhada ao redor de um fosso.

Nesta pesquisa, os autores tentam provar se as medidas fisiológicas relacionadas a cada usuário podem resultar em dados confiáveis, válidos, sensíveis e objetivos, capazes de determinar quanta presença o AV evoca nos usuários em situações estressantes.

De acordo com os autores, são considerados dados confiáveis aqueles que produzem resultados iguais ou compatíveis em diferentes experimentos. Por sua vez, dados válidos são aqueles que se correlacionam com medidas subjetivas já bem estabelecidas. Já dados sensíveis se caracterizam por diferenciarem vários níveis de presença, enquanto que dados objetivos estão protegidos de tendências externas.

A ideia é que, dado um AV realista, medidas fisiológicas semelhantes àquelas evocadas em um ambiente real possam ser reproduzidas, passando sensação de presença ao sujeito.

Para comprovar isto, os pesquisadores expuseram 69 usuários a um AV que simulava a caminhada ao redor de um fosso virtual, com o objetivo de provocar sensações de estresse no indivíduo. Neste ambiente, o usuário realizava ações de pegar e transportar objetos de uma sala virtual para outra, tendo que obrigatoriamente passar pelo fosso virtual para largar o objeto em sua nova posição.

Para simular a caminhada, os pesquisadores montaram um tablado de madeira com saliência nas bordas, com o intuito de gerar ao usuário a sensação tátil de estar à beira de um fosso quando estes limites eram alcançados. Esta área foi subdividida e mapeada para a aplicação, representando as duas salas virtuais do AV. Os dispositivos utilizados para interação foram um HMD com visão estereoscópica e rastreador de cabeça, e um rastreador de posição, preso a um mouse, o qual era controlado pela mão

direita do usuário. A Figura 10 apresenta o AV e um usuário vestindo os sensores e dispositivos de RV durante uma sessão de teste.

Figura 10. Visão lateral do AV e usuário vestindo dispositivos fisiológicos e de RV (adaptado de Meehan et al [MEE02]).

As medidas de SC e ST foram coletadas utilizando sensores presos aos dedos da mão esquerda do usuário. Para medir a HR, um eletrocardiógrafo foi utilizado, com sensores presos ao peito de cada participante.

Além do uso dos dispositivos de RV e aparelhos de medição fisiológica, um questionário da University College London [SLA95] [USO99] foi aplicado ao final de cada sessão. Este documento, composto de 13 questões, avaliou a sensação de presença, o comportamento do usuário como se estivesse presente no AV, e a facilidade de locomoção, de maneira subjetiva.

Por meio desta configuração, três experimentos foram realizados visando comprovar a eficiência no uso de dados fisiológicos como medida de presença. O primeiro experimento buscava analisar os efeitos de múltiplas exposições, observando se a presença evocada pelo AV declinava a cada novo teste. No segundo experimento, foi realizada uma comparação entre AVs com e sem estímulo tátil, procurando detectar se a existência desse artifício aumenta a sensação de presença. Já o terceiro experimento examinava o efeito de se usar diferentes taxas de atualização da imagem (10, 15, 20 e 30 quadros por segundo – FPS), investigando se, quanto mais rápida a atualização das imagens, mais presença era evocada.

Em todos os experimentos, foram realizados testes que coletavam as reações fisiológicas em situações consideradas “não-ameaçadoras”, nas quais o usuário interagia apenas na sala que não continha o fosso, denominada “sala de treinamento” e em situações “estressantes”, nas quais o usuário executava toda a tarefa interagindo também com a “sala do fosso”.

Para múltiplas exposições, participaram 10 pessoas executando tarefas no AV três vezes por dia. No experimento, um teste em situação “estressante” foi intercalado por dois testes em situação “não-ameaçadora” durante quatro dias.

O experimento com estímulo tátil contou com dois grupos de 26 pessoas realizando tarefas distintas. Enquanto um grupo testava com tato, o outro testava sem, durante dois dias.

Já para os testes que investigaram o efeito de diferentes taxas de exibição, 33 usuários foram divididos em quatro grupos, testando o AV durante quatro dias.

Os resultados da pesquisa mostraram que medidas fisiológicas podem ser utilizadas como medida de presença em AVs geradores de estresse, e podem servir como substitutas a determinadas abordagens subjetivas comumente utilizadas.

Dentre as medidas testadas, a HR apresentou resultados estatisticamente significantes na comparação entre os ensaios em situações “não-ameaçadoras” e “estressantes”, bem como mostrou forte correlação com o questionário de presença. A HR também indicou variações distintas no ritmo cardíaco entre AVs com e sem estímulo tátil, e na comparação entre aplicações com diferentes taxas de atualização das imagens.

Neste trabalho, a SC também apresentou resultado satisfatório, porém não tão consistente como a HR. Apenas os experimentos de múltiplas exposições e feedback tátil forneceram dados para uma medida de presença confiável, válida, sensível e objetiva. Já as respostas de ST não apresentaram resultados capazes de determinar quanta sensação de presença o AV evoca no usuário.

Os autores também realizaram uma comparação entre usuários, considerando apenas as primeiras exposições no AV de cada experimento. O objetivo era avaliar o efeito das múltiplas exposições na presença, uma vez que decréscimos significativos entre as medidas fisiológicas da primeira e as experiências subsequentes foram encontrados. Desta forma, foi possível evitar uma possível variância devido às diferenças naturais entre os indivíduos.

Nesta análise, foi constatado que a sensação de presença diminui entre um experimento e o seguinte, sem chegar, entretanto, a um quadro sem sensação de presença, no experimento de múltiplas exposições. Resultados similares também foram

encontrados no segundo experimento, quando a interação contava com a inclusão do estímulo tátil, e no terceiro experimento, quando ocorria uma variação expressiva da sensação de presença, comparando sessões de 15 para 20 FPS e de 15 para 30 FPS.

Uma continuidade deste trabalho, também apresentado por Meehan et al [MEE05], acrescentou o efeito da latência na sensação de presença. Neste caso, os autores definem latência como o período de tempo entre um movimento da cabeça, no mundo real, e sua exibição através do HMD, no mundo virtual. O experimento considerava que, quanto menor o período de latência, mais presença era evocada.

Para estes testes, duas configurações foram utilizadas: 50ms e 90ms. O experimento contou com a participação de 64 usuários, divididos em dois grupos. No primeiro grupo, foram coletadas as respostas da HR, enquanto no segundo as respostas da SC. Como cada participante participava de apenas um teste, o experimento foi balanceado entre testes com 50ms e 90ms.

Da mesma forma que o trabalho anterior, a HR apresentou resultados consistentes e correlação com o questionário de presença, constatando uma maior sensação de presença quando a latência era de 50ms.

No entanto, os autores ressaltam que apesar de medidas fisiológicas poderem ser utilizadas na avaliação de presença em AVs, é preciso continuar investigando a relação entre estas respostas e os questionários em outras abordagens, como a interação em ambientes com avatares ou que exploram recursos de iluminação e física.