Virtuelle Realität ermöglicht die realitätsnahe Untersuchung von Wahrnehmung und Emotion in sicherer Umgebung. Die hier vorgestellten Studien zeigen, wie Fahrsimulationen und virtuelle Tunnelfahrten genutzt wurden, um Angst, Präsenz und physiologische Reaktionen unter kontrollierten Bedingungen zu erforschen.

Untersuchung des Verhaltens bei Ereignissen im Tunnel

Technische Umsetzung:

• Visuelle Informationen mit 12 Kanal Projektion (5-seitige CAVE mit stereoskopischer Darstellung) sowie per Head-Mounted-Display
• Bewegungs- Orientierungsinformationen von Kopf und Navigationsdevice mittels PhaseSpace Kameratracking
• Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.5
• Interaktion: Laufen mit Joystick und Fahren mit Lenkrad, Gas/Bremse
• HMD-Fahrt mit Bewegungssimulation
• Simulationssoftware CyberSession CS-Research MP 5.6

Wahrnehmung von Tunnelnotausgängen in Abhängigkeit von Angst und der Gestaltung der Notausgänge (Pötzl, A., 2006, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

• Visuelle Informationen mit Head-Mounted Display VirtualResearch V6
• Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak
• Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.3 und mit Cortona3D Viewer
• Interaktion: Laufen mit Joystick und Fahren mit Lenkrad, Gas/Bremse
• Physiologiedatenaufzeichnung
• Simulationssoftware CyberSession

Kognitives und emotionales Erleben bei virtuellen Tunnelfahrten (König, M., 2003, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

• Visuelle Informationen mit Head-Mounted Display VirtualResearch V6
• Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak mit Longranger-Source
• Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Cortona3D Viewer
• Interaktion: Lenken und Gas/Bremse
• Bewegungssimulation mit 6DOF KMW MicroMotionSystem
• Physiologiedatenaufzeichnung
• Simulationssoftware CyberSession

Hintergrund:

Tunnelsicherheit ist spätestens seit den Unfällen im Montblanctunnel und im Tauerntunnel ein Diskussionsthema der Scientific Community auf internationaler Ebene. In Österreich gibt es eine fast permanent tagende Tunnelkommission, deren Tätigkeitsschwerpunkt in der Steigerung der Sicherheit besteht. Der Hauptfocus der Tunnelexperten und der Tunnelforschung besteht im Allgemeinen in der Optimierung der Verkehrsüberwachung, der Fluchtmöglichkeiten und der Brandschutzeinrichtungen und dem Tunnelsystem. Auf das emotionale Erleben während einer Tunnelfahrt konnte bisher in diesen Studien nur am Rande eingegangen werden.

Ziel:

Im Rahmen der Studie wurde die Wirkung der Tunnelbeleuchtung auf das emotionale Erleben der Autofahrer untersucht. Als objektives Maß dazu diente die Modulation des Schreckreflexes. Es wurde auch untersucht, wie Interaktion via Lenkrad das Erleben mit der virtuellen Realität beeinflusst. Außerdem ergab sich die Frage, ob die psychophysiologischen Reaktionen der Versuchspersonen, Vorhersagen über ihre Zuordnung zu den Konstrukten „Sensitizer“ und „Represser“ erlauben.

Methode:

Die vorliegende Untersuchung geht auf das kognitive und emotionale Erleben bei virtuellen Tunnelfahrten von klinisch unauffälligen Personen im Alter von 20-55 Jahren ein. Die Prüfung der Hypothesen basiert auf den Datensätzen von 19 Frauen und 31 Männern. Das durchschnittliche Alter der Versuchspersonen liegt bei 35,4 Jahren.
Die Versuchspersonen erlebten zwei virtuelle Tunnelfahrten, bei denen neben der Herzrate, der Hautleitfähigkeit und der Schreckreaktion auch kognitive Variablen erfasst wurden.

Ergebnisse:

Es kann festgehalten werden, dass die Tunnelbeleuchtung die Schreckreaktion variiert hat. Die Versuchspersonen weisen in der aktiven „Interaktionsbedingung“ keine höhere Aktivierung auf, als in der passiven „Zuschauerbedingung“.
Die Interaktion scheint das Ausmaß der Aktivierung (physiologisch und kognitiv) und somit die Präsenz nicht zu beeinflussen. Die statistische Hypothesenprüfung deutet darauf hin, dass Represser keine höheren psychophysiologischen Reaktionen (HR, GSR) während der Rezeption der Tunnelsequenzen zeigen.

Diskussion:

Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Beleuchtung in Tunnelanlagen einen bedeutenden Einfluss auf die Intensität der Schreckreaktionen hat. Bei den Versuchspersonen konnten keine Hinweise auf ein erhöhtes Präsenzgefühl hervorgerufen durch Interaktion gefunden werden.

Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial virtueller Realität, psychophysiologische Reaktionen und Sicherheitsaspekte realitätsnah zu untersuchen. VR-Simulationen eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung von Wahrnehmung, Angst und Verhalten in komplexen Verkehrssituationen.