Das CAVE VR-Labor verwendet die Experimentkontroll- und VR-Simulationssoftware CyberSession (CS-Research 5.6) zusammen mit dem VrSessionMod (Source Engine SDK Modifikation) Rendering.

Im Videobeitrag zu sehen ist der Test der VT+Expo2 Szenarien VR-Vortrag und VR-Höhenangst.

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Weiteres im Mainpost-Artikel.

Es entstanden mehrere wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Bereich der experimentellen Angst- und VR-Forschung am VT+Lab CAVE der Universität Würzburg

Die Arbeiten zeigen die Validität von VR-Expositionsszenarien und belegen die wissenschaftliche Relevanz des VTplus-Systems CyberSession und der VT+Expo2-Szenarien in der psychologischen Forschung.

Gromer, D., Madeira, O., Gast, P., Nehfischer, M., Jost, M., Müller, M., … & Pauli, P. (2018). Height Simulation in a Virtual Reality CAVE System: Validity of Fear Responses and Effects of an Immersion Manipulation. Frontiers in Human Neuroscience, 12, 372. doi: 10.3389/fnhum.2018.00372

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Höhenangst Situation in virtueller Realität mit einer 5-seitigen CAVE an der Universität Würzburg.

Die Studie verwendet eine von VTplus, in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Klinische Psychologie der Uni-Würzburg, entwickelte Umgebung zum Erleben von Höhenangst und wird unter Einsatz der VR-Forschungssoftware CS-Research durchgeführt.

Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeit finden sich unter: http://www.presse.uni-wuerzburg.de/einblick/single/artikel/hilfe-bei-3/

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Zu sehen ist ein Projekt der Arbeitsgruppe Prof. P. Pauli zur Therapie von Höhenangst mit Hilfe virtueller Welten. Dabei wird die Simulationssoftware CS-Research-MP und eine von VT+ erstellte virtuelle Welt am CAVE 3D-Multisensoriklabor der Universität Würzburg eingesetzt.

virtueller Aussichtspunkt zur Therapie von Höhenangst

Siehe FUTUREMAG Sendung #16 vom 24.05.2014, Infos und die vollständige Sendung unter: http://www.arte.tv/guide/de/051480-016/futuremag

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Weitere Informationen zur Entwicklung der virtuellen Höhensimulationen, zu den eingesetzten VR-Systemen sowie zum Einsatz der Szenarien in Angst- und Therapieforschungsstudien finden Sie im Beitrag Studien zu Höhenangst mit VR-Simulationen.

Aktuelle Informationen, Fachbeiträge, Projektberichte und Hintergrundinformationen zum Einsatz virtueller Realität in Therapie, Rehabilitation und Forschung finden Sie im VTplus VR-XR Fachportal.

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Weitere Informationen zur Entwicklung und zum Einsatz der virtuellen Höhensimulationen in Forschungs- und Therapieforschungsstudien finden Sie im Beitrag Studien zu Höhenangst mit VR-Simulationen.

Aktuelle Informationen, Fachbeiträge, Projektberichte und Hintergrundinformationen zum Einsatz virtueller Realität in Therapie, Rehabilitation und Forschung finden Sie im VTplus VR-XR Fachportal.

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Untersuchung des Angsterlebens in virtuellen Höhensituationen (JMU-Würzburg, 2013)

Virtuelle Realität bietet in der Angst- und Therapieforschung die Möglichkeit, angstauslösende Situationen unter kontrollierten, wiederholbaren und sicher gestaltbaren Bedingungen zu untersuchen. Dies ist insbesondere bei Höhenangst von Bedeutung, da reale Höhensituationen therapeutisch und experimentell oft nur mit erheblichem organisatorischem Aufwand, eingeschränkter Kontrolle oder erhöhten Sicherheitsanforderungen eingesetzt werden können.

Im Rahmen aktueller Entwicklungsarbeiten hat VTplus virtuelle Höhensituationen entwickelt, mit denen das Erleben von Höhe, Tiefe, Abstand, Bewegung und Annäherung in einer realitätsnahen, aber experimentell kontrollierbaren Umgebung untersucht werden kann. Die virtuellen Szenarien sollen ermöglichen, subjektive Angst, Präsenz, Vermeidungsverhalten und Bewegungsverhalten systematisch zu erfassen und mit technischen Eigenschaften der Simulation in Beziehung zu setzen.

Die geplanten Untersuchungsschwerpunkte sind, wie immersive virtuelle Umgebungen gestaltet sein müssen, damit sie höhenbezogene Reaktionen wie Angst zuverlässig auslösen und zugleich für Forschung und therapeutische Anwendungen gut steuerbar bleiben. Dazu werden unterschiedliche VR-Darstellungsformen eingesetzt, unter anderem eine mehrseitige CAVE-Projektion der Universität Würzburg sowie Head-Mounted-Displays. Ergänzend werden technische Faktoren wie stereoskopische Darstellung, Bewegungserfassung, Navigation, räumliche Orientierung und zusätzliche Sinnesreize berücksichtigt.

Für die Untersuchungen wurden unter anderem ein virtueller Aussichtspunkt sowie ein virtuelles Hochhaus mit Außenaufzug entwickelt. Die Szenarien bilden typische Merkmale realer Höhensituationen ab: Aufstieg, freie Sicht in die Tiefe, Plattformen, Geländer, offene Konstruktionen und die Möglichkeit, sich der Höhe schrittweise anzunähern. Dadurch können Höhensituationen in definierter Form wiederholt, variiert und mit unterschiedlichen technischen Systemen präsentiert werden.

Die nachfolgenden Bilder und Videos zeigen Beispiele der damaligen virtuellen Höhensimulationen sowie die technische Umsetzung in CAVE- und Head-Mounted-Display-Systemen.

Technische Umsetzung mit CAVE:

• Visuelle Darstellung mit 12 Kanal Projektion (5-seitige CAVE mit stereoskopischer Darstellung)
• Bewegungs- Orientierungsinformationen von Kopf und Navigationsdevice mittels PhaseSpace Kameratracking
• Rendering der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.5
• Interaktion: Laufen mit Joystick und durch eigene Bewegung
• Simulationssoftware CyberSession CS-Research MP 5.6

Technische Umsetzung mit Head-Mounted-Display:

• Visuelle Darstellung mit Trivisio VRvision oder eMagin Z800
• Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak oder Patriot
• Rendering der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.5
• Interaktion: Laufen mit Joystick
• Simulationssoftware CyberSession CS-Research MP 5.6

Die hier gezeigten VR-Höhensimulationen knüpfen an frühere experimentelle Arbeiten am Lehrstuhl für Psychologie der Universität Würzburg an. Ältere Studien untersuchten unter anderem Höhenangst, Gleichgewicht, visuelle Wahrnehmung und Emotionsregulation in virtuellen Höhensituationen mit Head-Mounted-Displays und CyberSession. Weitere Informationen dazu finden Sie im Beitrag Studien zu Höhenangst mit VR-Simulationen am Lehrstuhl für Psychologie der Universität Würzburg.

Der Beitrag Studien zu Höhenangst mit VR-Simulationen erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.

Weitere Informationen und Kontakt-Infos unter: http://www.cybersession.info/papers/Aush_DiplArb_Pauli_300113.pdf

Folgende Videos sollen einen kurzen Eindruck vermitteln, mit welchen VR-Szenarien in der Studie gearbeitet werden kann:

Video „Aussichtspunkt Konstruktion“ (Dauer: 02:53 min):

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Video „Hochhaus mit Außenaufzug“ (Dauer: 01:52 min):

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Besucher erleben ein 3D Höhenszenario

Im Rahmen des Abschluss-Symposiums der Forschergruppe „Emotion & Verhalten“ besuchten Forscher aus verschiedenen Bereichen der psychologischen Forschung das CAVE System des Lehrstuhls für Psychologie I an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Die nach sechsjähriger DFG-Förderung endende Forschergruppe hat sich in einer Vielzahl von Untersuchungen um die Differenzierung reflektiver und impulsiver psychischer Prozesse und die verstärkte Kooperation von sozialpsychologischer und biopsychologischer Forschung verdient gemacht (Publikationsliste der Forschergruppe).

Das CAVE System in Aktion

Ein Projekt der Forschergruppe (Furcht in virtueller Realität: Wie beeinflusst die „Präsenz“ die emotionale Reaktion?) behandelte hierbei wichtige Aspekte und Voraussetzungen für bewusstes emotionales Erleben in VR. Im Anschluss an die Vorstellung der komplexen und interessanten Forschungsergebnisse und eine intensive Diskussion mit dem kanadischen VR-Experten Stéphane Bouchard (Cyberpsychology Lab of the University of Quebec in Outaouais) wurde allen Interessierten die Möglichkeit geboten, VR selbst zu erleben. Präsentiert wurde ein von VT+ erstelltes virtuelles Szenario zum Erleben von Höhen-Situationen auf einer Aussichtplattform.

Auf eine ausführliche Besichtigung und das Sammeln ganz individueller Eindrücke in VR durch alle Besucher wurde anschließend lebhaft über Immersion und Präsenz in VR, technische Aspekte des CAVE Systems und dessen Anwendung auf neue Untersuchungsfragen diskutiert.

Statement von Mathias Müller (VTplus GmbH)
Wir freuen uns sehr über die positiven Rückmeldungen zur Wirkung des präsentierten VR-Szenarios. An dieser Stelle möchten wir uns auch bei der Julius Maximilians Universität Würzburg (JMU) für die fortwährend gute Zusammenarbeit im Kooperationsprojekt CyberSession, aus welchem die VTplus GmbH als Ausgründung der JMU hervorgegangen ist, bedanken.

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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.

Der Beitrag Autofahrt und Tunnelfahrt in VR erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.