Presence factor scale (PFS) : método para avaliação de presença em ambientes virtuais imersivos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/218466 |
Resumo: | A eficácia de uma experiência de Realidade Virtual (RV) é fortemente afetada pelo senso de presença dos usuários, ou seja, pela capacidade do Ambiente Virtual (AV) criar no usuário a ilusão de estar em outro lugar. Nesse trabalho, foram investigados os principais conceitos relacionados à presença, os diferentes métodos propostos para medi-la, bem como os experimentos com usuários publicados entre 1990 e 2019, nos quais o senso de presença foi medido. Através de uma revisão sistemática da literatura, 1.214 artigos foram analisados, sendo 239 desses aceitos e catalogados. Em relação às medidas utilizadas nos experimentos com usuários, 205 (85,8%) utilizaram subjetivas, 28 (11,7%) usaram uma combinação de subjetivas e objetivas e 6 (2,5%) usaram apenas objetivas. Além disso, foram identificados 29 fatores principais que impactam na presença, os quais foram agrupados em quatro categorias: Engajamento, Características Pessoais, Fidelidade Interativa e Fidelidade Sensorial. Com o objetivo de avaliar tanto o senso de presença quanto os métodos propostos para medi-la, cinco experimentos com usuários foram realizados, totalizando mais de 320 horas e envolvendo 123 participantes. O primeiro avaliou a presença em um simulador virtual com mini-CAVE. O segundo avaliou a presença em diferentes condições de uso de um jogo de tiro em RV. O terceiro avaliou a possibilidade de adaptar dinamicamente o AV para maximizar a presença. No quarto e quinto a presença foi avaliada em uma aplicação em RV para apoio ao ensino de neuroanatomia. Os resultados mostraram que as medidas de presença são adequadas e estão relacionadas à eficácia do AV. Contudo, foi evidenciado que a realização de avaliações com usuários é extremamente onerosa, dado que exige planejamento, recrutamento de voluntários e longo período de aplicação, além de análise estatística dos resultados. Adicionalmente, não foi identificada nenhuma ferramenta que possa auxiliar projetistas de aplicações em RV a definir e desenvolver sistemas com o grau de presença adequado para sua efetiva utilização. Nesse contexto, esse trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de um método para avaliação de presença em AVs, de baixo custo e alta aplicabilidade, que dispensa a necessidade de avaliações com usuários e serve como diretriz sobre presença para o projeto de novas aplicações em RV. |
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Souza, Vinicius Costa deNedel, Luciana Porcher2021-03-06T04:44:10Z2021http://hdl.handle.net/10183/218466001123279A eficácia de uma experiência de Realidade Virtual (RV) é fortemente afetada pelo senso de presença dos usuários, ou seja, pela capacidade do Ambiente Virtual (AV) criar no usuário a ilusão de estar em outro lugar. Nesse trabalho, foram investigados os principais conceitos relacionados à presença, os diferentes métodos propostos para medi-la, bem como os experimentos com usuários publicados entre 1990 e 2019, nos quais o senso de presença foi medido. Através de uma revisão sistemática da literatura, 1.214 artigos foram analisados, sendo 239 desses aceitos e catalogados. Em relação às medidas utilizadas nos experimentos com usuários, 205 (85,8%) utilizaram subjetivas, 28 (11,7%) usaram uma combinação de subjetivas e objetivas e 6 (2,5%) usaram apenas objetivas. Além disso, foram identificados 29 fatores principais que impactam na presença, os quais foram agrupados em quatro categorias: Engajamento, Características Pessoais, Fidelidade Interativa e Fidelidade Sensorial. Com o objetivo de avaliar tanto o senso de presença quanto os métodos propostos para medi-la, cinco experimentos com usuários foram realizados, totalizando mais de 320 horas e envolvendo 123 participantes. O primeiro avaliou a presença em um simulador virtual com mini-CAVE. O segundo avaliou a presença em diferentes condições de uso de um jogo de tiro em RV. O terceiro avaliou a possibilidade de adaptar dinamicamente o AV para maximizar a presença. No quarto e quinto a presença foi avaliada em uma aplicação em RV para apoio ao ensino de neuroanatomia. Os resultados mostraram que as medidas de presença são adequadas e estão relacionadas à eficácia do AV. Contudo, foi evidenciado que a realização de avaliações com usuários é extremamente onerosa, dado que exige planejamento, recrutamento de voluntários e longo período de aplicação, além de análise estatística dos resultados. Adicionalmente, não foi identificada nenhuma ferramenta que possa auxiliar projetistas de aplicações em RV a definir e desenvolver sistemas com o grau de presença adequado para sua efetiva utilização. Nesse contexto, esse trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de um método para avaliação de presença em AVs, de baixo custo e alta aplicabilidade, que dispensa a necessidade de avaliações com usuários e serve como diretriz sobre presença para o projeto de novas aplicações em RV.The effectiveness of a Virtual Reality (VR) experience is strongly affected by the sense of presence of the users involved, that is, the Virtual Environment (VE) ability to create in the user the illusion of being somewhere else in the virtual world. In this work, we investigated the main concepts related to the presence, the different methods proposed to measure it, as well as the experiments with users, published since 1990, in which the sense of presence was measured. Through a systematic literature review, 1.214 papers were analyzed and 239 were accepted and cataloged. Concerning to the measures used in the user’s experiments, 205 (85.8%) used subjective measures, 28 (11.7%) used a combination of subjective and objective measures, and e 6 (2.5%) used only objective measures. In addition, 29 presence impact factors were identified, which were grouped into four categories: Engagement, Personal Characteristics, Interactive Fidelity and Sensory Fidelity. In order to evaluate both the sense of presence and the proposed methods to measure it, five users’ experiments were performed, accounting for more than 320 hours. The first study evaluated the presence of 15 users in the use of a mini-CAVE virtual simulator. The second study evaluated the presence of 16 people in different conditions of use of a firstperson shooter VR game. The third experiment evaluated the possibility of dynamically adapting VE to maximize the presence, based on the physiological reactions of 27 people. In the fourth and fifth experiments the presence was evaluated in an VR application to support neuroanatomy teaching and learning process, in which 39 undergraduate health students participated. The experiments results demonstrated that the presence measures are adequate and related to the VE efficacy. Nevertheless, it was evidenced that carrying out user evaluations is extremely costly, as it requires planning, adequate volunteer recruitment, long application period, with 40 minutes per session in average, and results statistical analysis. In addition, no work to assist RV application designers and developers in defining systems with the right degree of presence has been identified. In this context, this work presents a low cost and high applicability evaluation presence method, which dispenses the need for user evaluations and can be used as a guideline on presence for new VR applications’ design.application/pdfengRealidade virtualAmbiente virtualSimulador virtualNeuroanatomiaVisualização interativaPresence factor scale (PFS) : método para avaliação de presença em ambientes virtuais imersivosPresence factor scale (PFS): a presence assessment method for virtual immersive environments info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoPorto Alegre, BR-RS2021doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001123279.pdf.txt001123279.pdf.txtExtracted Texttext/plain372188http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/218466/2/001123279.pdf.txt2054272d6f434836884efb66a07a073bMD52ORIGINAL001123279.pdfTexto completoapplication/pdf35014721http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/218466/1/001123279.pdff66bc85276551a0374bf23a661405d17MD5110183/2184662024-04-10 06:33:54.700706oai:www.lume.ufrgs.br:10183/218466Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532024-04-10T09:33:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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