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

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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

Emotionsregulation bei Höhenangst (Hettinger, M., 2008, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

• Visuelle stereoskopische 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
• Physiologiedatenaufzeichnung
• Simulationssoftware CyberSession

Ergebnisse:

• Mühlberger, A., Neumann, R., Lozo, L., Müller, M. & Hettinger, M. (2012). Bottom-up and top-down influences of beliefs on emotional responses: Fear of heights in a virtual environment. In B.K. Wiederhold and G. Riva (Eds.), Annual Review of Cybertherapy and Telemedicine 2012 (pp 133-137). IOS Press. Amsterdam.

Visueller Einfluss auf Gleichgewicht und Angsterleben bei Höhenängstlichen (Bärmann, 2005, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

• Visuelle stereoskopische Informationen mit Head-Mounted Display
• Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak + TX2-Source
• Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Cortona3D Viewer
• Interaktion / Laufen mit Joystick
• Physiologiedatenaufzeichnung
• Simulationssoftware CyberSession

Abstract:

Ausgehend von Befunden, dass Höhenphobiker bei Konfrontation mit einer Höhensituation eine stärkere Zunahme des Körperschwankens als nichtängstliche Personen aufweisen (Nakahara et al., 2000; Takeya et al., 1978), stellt sich die Frage, inwieweit die Destabilisierung situationsspezifisch durch Angst ausgelöst wird (Ohno et al., 2004) oder ob eine Beeinträchtigung der Gleichgewichtskontrolle beim Vorliegen visueller Konflikte auch unabhängig von der Höhensituation auftritt (Jacob et al., 1995).
Untersucht wurden 18 Höhenphobikern und 18 Personen ohne Höhenangst, denen über ein Head Mounted Display zuerst der virtuelle Eindruck einer ebenerdigen Szene auf der Straße und dann der eines Blicks in die Tiefe einer Straßenschlucht dargeboten wurde. Zur Induktion visueller Konflikte wurde in den virtuellen Umgebungen Parallaxe-Information in 3 Abstufungen manipuliert: Bei der Bedingung (1) mit der meisten Information wurde ein Fixkreuz 2 m vor den Probanden gezeigt, bei der Bedingung (2) mit geringerer Information befand sich das Fixkreuz in 22 m Entfernung. In der 3. Bedingung wurde jegliche Information verhindert (sway-reference). Während die Probanden in aufrechter Haltung möglichst ruhig standen und die drei verschiedenen Kreuze fixierten, wurden pro Bedingung sowohl das subjektive Angst- und Schwindelerleben erfasst als auch das Körperschwanken, die Herzrate, Herzratenvariabilität (HRV) und Hautleitfähigkeit. Explorativ wurden in der Höhensituation zusätzlich die Effekte einer gebeugten Kopfhaltung untersucht, bei der eine Verstärkung der sensorischen Konflikte durch Beeinträchtigung des Vestibularorgans angenommen wurde.
Die Ergebnisse zeigen bei den Höhenphobikern einen für die Höhensituation spezifischen Anstieg von subjektiv erlebter Angst und Schwindel. Dies kann im Sinne einer gegenseitigen Beeinflussung dieser beiden Erlebnisqualitäten interpretiert werden. Hinsichtlich der Variation von Parallaxe-Information zeigen sich bei den Kontrollpersonen keine Unterschiede. Die Höhenphobiker hingegen empfanden beim Sway-Reference-Kreuz in der Höhe deutlich mehr Schwindel als in den anderen beiden Bedingungen. Der Befund spricht dafür, dass Höhenängstliche situationsspezifisch eine erhöhte Sensitivität gegenüber visuellen Konflikten aufweisen. Die gebeugte Haltung führte bei den Höhenphobikern sowohl zu einem signifikanten Anstieg des Körperschwankens und der HRV als auch des Angsterlebens und der Schwindelgefühle. Dieses Ergebnis kann als Hinweis darauf gewertet werden, dass Höhenphobiker vestibuläre Informationen evtl. stärker gewichten. Insgesamt sprechen die Befunde für eine bei Höhenphobikern in der Höhensituation stärker ausgeprägte Empfindlichkeit gegenüber desorientierenden Wahrnehmungsbedingungen.

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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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