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Publicação
Development of a model based on virtual reality for the evaluation of behavioral compliance with warnings and wayfinding contexts
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Orientador(es)
Resumo(s)
Virtual Reality (VR) when framed in adequate methodologies, has an ample field of application for Ergonomics and for Design, since it allows to analyze and understand how people interaction with simulated situations in Virtual Environments (VEs). As such, it is of extreme importance for research and the practice of Ergonomics, to understand how it is possible to optimize, create, implement and evaluate solutions based in VEs in different contexts, including dangerous one, in particular those that can place in risk the physical integrity of people. These VEs can be used to study the Human behavior in critical situations, which is important when projecting products and systems that involve dangers to the users that would be difficult to study otherwise.
In this context, this project has as its general objective the study of the factors that influence the development of VEs for VR and in the implementation of solutions (with a focus on the software and hardware) that better can correspond to the development of this type of studies, namely in studies of behavioral compliance with warnings and in studies of wayfinding. The methodological proposal described in this document focuses in a User-Centered Design (UCD) perspective, which involved the participation of the users, in the different phases of development of the project. As a result, it was developed and evaluated software and hardware solutions for the understanding and evaluation of the factors associated to the study of Human behavior, namely in behavioral compliance with warnings and in wayfinding contexts.
It was also studied the best solutions for interaction and navigation in VEs, that correspond to high levels of presence, which is a fundamental aspect in behavioral compliance with warnings and wayfinding studies that use VR as a support tool. With this purpose, two navigational interfaces were developed (i.e., Balance Board and Walk-in-Place), also in a UCD perspective, to guarantee a constant cycle of tests and improvement of the implementations among the users. A comparative study was made between these two navigational interfaces and another that is commonly used in studies with VR (i.e., a Joystick). This comparative study was conducted in a context of evaluation of behavioral compliance with warnings and performance variables were analyzed, as well as the levels of presence in the different navigational interfaces. There were no statistically significant differences in the levels of presence or in the behavioral compliance between the three navigational interfaces. However, statistically significant differences were found in several performance variables (e.g., average speed, total distance). Future directions for the research are also discussed.
A Realidade Virtual (RV) quando enquadrada em metodologias adequadas, tem um campo de aplicação alargado para a Ergonomia e o Design, visto permitir analisar e compreender como as pessoas interagem com situações simuladas em Ambientes Virtuais (AVs). Desta forma, é de extrema importância para a investigação ou prática da Ergonomia, perceber como se pode optimizar, construir, implementar e avaliar soluções baseadas em AVs em diferentes contextos, incluindo contextos perigosos, particularmente aqueles que podem colocar em risco a integridade física das pessoas. Estes AVs podem ser usados para estudar o comportamento Humano em situações críticas, o que é importante quando se projecta produtos e sistemas que envolvam perigos para os utilizadores que de outra forma seria muito difícil avaliar. Neste contexto, este projecto tem como objectivo geral o estudo dos factores que influenciam o desenvolvimento de ambientes para Realidade Virtual e na implementação de soluções (com um foco maior no software e hardware) que melhor possam corresponder ao desenvolvimento deste tipo de estudos, nomeadamente em estudos de consonância comportamental com avisos de segurança e estudos de wayfinding. A proposta metodológica descrita neste documento foca-se numa perspectiva de Design Centrado no Utilizador (DCU), que envolveu a participação dos utilizadores, nas várias fases de desenvolvimento do projecto. Como resultado, desenvolveu-se e avaliou-se soluções de software e hardware para a compreensão e avaliação dos factores associados ao estudo do comportamento Humano, nomeadamente para a consonância comportamental com avisos de segurança e para situações de wayfinding. Foram também estudadas as melhores soluções para interacção e navegação em AVs, que correspondam a níveis de presença elevados, aspecto fundamental em estudos de consonância comportamental com avisos de segurança e em estudos de wayfinding que usam RV. Com este intuito, foram desenvolvidas duas interfaces de navegação para Realidade Virtual (i.e., Balance Board e Walk-in-Place), também numa perspectiva de DCU, para garantir um constante ciclo de testes e aperfeiçoamento das implementações junto dos utilizadores. Foi realizado um estudo comparativo entre estas duas interfaces de navegação e uma outra que é utilizada mais frequentemente em estudos com RV (i.e., um Joystick). Este estudo comparativo realizou-se num contexto de avaliação da consonância comportamental com avisos de segurança e foram analisadas variáveis de desempenho, assim como os níveis de presença das diferentes interfaces de navegação. Não se observaram diferenças estatisticamente significativas em relação aos níveis de presença nem em relação à consonância comportamental entre as três interfaces de navegação. No entanto, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas em várias variáveis de desempenho (e.g., velocidade média, distância percorrida). Também são discutidas as possíveis linhas de investigação de continuação ao trabalho.
A Realidade Virtual (RV) quando enquadrada em metodologias adequadas, tem um campo de aplicação alargado para a Ergonomia e o Design, visto permitir analisar e compreender como as pessoas interagem com situações simuladas em Ambientes Virtuais (AVs). Desta forma, é de extrema importância para a investigação ou prática da Ergonomia, perceber como se pode optimizar, construir, implementar e avaliar soluções baseadas em AVs em diferentes contextos, incluindo contextos perigosos, particularmente aqueles que podem colocar em risco a integridade física das pessoas. Estes AVs podem ser usados para estudar o comportamento Humano em situações críticas, o que é importante quando se projecta produtos e sistemas que envolvam perigos para os utilizadores que de outra forma seria muito difícil avaliar. Neste contexto, este projecto tem como objectivo geral o estudo dos factores que influenciam o desenvolvimento de ambientes para Realidade Virtual e na implementação de soluções (com um foco maior no software e hardware) que melhor possam corresponder ao desenvolvimento deste tipo de estudos, nomeadamente em estudos de consonância comportamental com avisos de segurança e estudos de wayfinding. A proposta metodológica descrita neste documento foca-se numa perspectiva de Design Centrado no Utilizador (DCU), que envolveu a participação dos utilizadores, nas várias fases de desenvolvimento do projecto. Como resultado, desenvolveu-se e avaliou-se soluções de software e hardware para a compreensão e avaliação dos factores associados ao estudo do comportamento Humano, nomeadamente para a consonância comportamental com avisos de segurança e para situações de wayfinding. Foram também estudadas as melhores soluções para interacção e navegação em AVs, que correspondam a níveis de presença elevados, aspecto fundamental em estudos de consonância comportamental com avisos de segurança e em estudos de wayfinding que usam RV. Com este intuito, foram desenvolvidas duas interfaces de navegação para Realidade Virtual (i.e., Balance Board e Walk-in-Place), também numa perspectiva de DCU, para garantir um constante ciclo de testes e aperfeiçoamento das implementações junto dos utilizadores. Foi realizado um estudo comparativo entre estas duas interfaces de navegação e uma outra que é utilizada mais frequentemente em estudos com RV (i.e., um Joystick). Este estudo comparativo realizou-se num contexto de avaliação da consonância comportamental com avisos de segurança e foram analisadas variáveis de desempenho, assim como os níveis de presença das diferentes interfaces de navegação. Não se observaram diferenças estatisticamente significativas em relação aos níveis de presença nem em relação à consonância comportamental entre as três interfaces de navegação. No entanto, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas em várias variáveis de desempenho (e.g., velocidade média, distância percorrida). Também são discutidas as possíveis linhas de investigação de continuação ao trabalho.
Descrição
Palavras-chave
Virtual reality Virtual reality software Behavioral compliance with warnings Wayfinding Navigational interfaces for virtual reality Realidade virtual Software para realidade virtual Consonância comportamental com avisos de segurança Interfaces de navegação para realidade virtual