Fachbereich Informatik

Mit multisensorischen Stimuli eine komplexe Reaktion in der VR auslösen

Unterwasser HMD

Dienstag, 12. September 2023

Im Rahmen des DAAD-Projektes "Programm des projektbezogenen Personenaustauschs Japan JSP 2023-2025" startete das internationale Projekt zwischen der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg und dem Nara Institute of Science and Technology (NAIST) in Japan mit dem Namen „Multisensory Cues to Evoke Emotional Responses and Awe in Virtual Reality“. In der Virtual Reality Society of Japan (VRSJ) 2023 wurde die Studie jetzt veröffentlicht.
Projekt Unterwasser-VR - Kooperation mit Japan
Von links: Hinkenjann, Dollack und Perusquía-Hernández (beide NAIST-Japan), Marquardt

In Kooperation mit dem Institut für Visual Computing (IVC) und dem Cybernetics and Reality Engineering Laboratory (CARE Lab), unter der dortigen Leitung von Prof. Kiyoshi Kiyokawa, soll mit Hilfe von multisensorischen Stimuli versucht werden, komplexe emotionale Reaktionen wie das Gefühl der Ehrfurcht (engl. „Awe“) in VR auszulösen. Ehrfurcht ist eine positive, selbsttranszendierende Emotion, die dem Menschen das Gefühl gibt, Teil von etwas zu sein, das größer ist als man selbst. Es tritt dann auf, wenn Menschen etwas Großartiges oder Erhabenes erleben, wie z. B. Naturwunder oder beeindruckende Architektur. Da Ehrfurcht zu größerer Lebenszufriedenheit beiträgt, glaubt das Forschungsteam, dass das effektive Erleben von Ehrfurcht in VR das Wohlbefinden steigern könnte. Durch den Einsatz multisensorischer Stimuli, z.B. audiovisuelle Stimuli von eindrucksvollen Umgebungen, ergänzt durch verschiedene taktile Stimuli wie Vibrations- oder Wärmereize, oder Stimuli, die sich auf den Gleichgewichtssinn beziehen, soll gezielt das Gefühl der Ehrfurcht in virtuellen Umgebungen hervorgerufen werden.

Projekt: Unterwasser VR
Dr. Alexander Marquardt mit Unterwasser HMD - Nettebad Osnabrück

Im April/Mai  2023 kam erstmals eine kleine Delegation bestehend aus Assistant Professor Monica Perusquía-Hernández and Dr. Felix Dollack aus Japan in die H-BRS,  um an Vorbereitungen für den ersten Unterwasser-Test zu arbeiten. Diese Tests, unterstützt von Volker Heemann (Stadtwerke Osnabrück) wurden gemeinsam im Nettebad der Stadtwerke Osnabrück durchgeführt. Hier sind  kommerzielle Unterwasser-HMDs mit unterschiedlichen VR-Szenarien im Einsatz, die  im Rahmen der  Forschung in Nutzung und Funktion getestet wurden.  

Prof. Dr.Ernst Kruijff (l) und Prof. Dr. Andre Hinkenjann (re) testen VR
NAIST- Ernst Kruijff und André Hinkenjann tauchen mit einem Head-Mounted Disply durch eine echte Tür in eine VR-Welt ein.

Nach den ersten erfolgreichen Tests und Erkenntnissen, besuchte das Forscherteam der H-BRS, bestehend aus Prof. Dr. André Hinkenjann, Prof. Dr. Ernst Kruijff (Projektleiter), Dr. Alexander Marquardt (stellv. Projektleiter), der studentischen Mitarbeiterin Melissa Meilinger und dem studentischen Mitarbeiter Marvin Lehnort,  im Juni 2023 NAIST. Vorab konnten Hinkenjann und Kruijff noch an einem Shonan-Workshop zum Thema "Augmented Perception" teilnehmen, der von Yuta Itoh (The University of Tokyo, Japan), Kai Kunz (Keio University, Japan) und Jason Orlosky (August University, USA & Osaka University, Japan) organisiert wurde.

Unterwasser HMD

Ein spezifisches VR Szenario, welches  im Pool in Verbindung mit dem Unterwasser- HMD (Head-Mounted Display) getestet wurde, war der Blick vom Weltall auf die Erde – der sogenannte Overview effect - welcher eine berühmtes Beispiel für das Empfinden von Ehrfurcht ist, da hier das Gefühl der „unendliche Weite“ besonders spürbar sein soll. Multisensorik spielt hier insofern eine Rolle, da Unterwasser Stimuli wirken, die einen Einfluss auf den Gleichgewichtssinn ausüben um somit ein Gefühl der Schwerelosigkeit zu simulieren, was natürlich besonders kongruent zu den visuellen Stimuli der VR-Szene ausfällt.

Das besondere an der Kooperation mit dem NAIST ist, dass dort eine eigene kleine Pool-Anlage zu Forschungszwecken betrieben wird. Marquardt nutze den Pool, um die in diesem Projekt entwickelten Unterwasser-Prototypen auf Basis der Erkenntnisse vom Besuch in Osnabrück zu optimieren und in der kontrollierten Pool-Umgebung zu testen. In der  Virtual Reality Society of Japan (VRSJ) 2023 wurde seine Studie jetzt veröffentlicht und kann hier nachgelesen werden:

Prototypen VR  - Unterwasser VR
Dir entwickelten Prototypen der Unterwasser-HMD

Kontakt

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Alexander Marquardt

Postdoctoral Researcher

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

C 062

Adresse

Grantham-Allee 20

53757, Sankt Augustin

Telefon

02241 865 256
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André Hinkenjann

Gründungsdirektor des Instituts für Visual Computing , Forschungsprofessur für Computergrafik und Interaktive Systeme

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

C 167

Adresse

Grantham-Allee 20

53757, Sankt Augustin

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Ernst Kruijff

Professor für Human Computer Interaction, Co-Direktor des Instituts für Visual Computing (IVC)

Standort

Sankt Augustin

Raum

C 273

Adresse

Grantham-Allee 20

53757, Sankt Augustin