alexxlab Перспектива комнаты. Перспективный масштаб. | Рисуем вместе
Опубликовано 22 Апр 2011 в рубрике «Немного теории»Продолжаем разговор, начатый здесь.
Итак, вы уже знаете, что такое главная точка картины и точки схода. Теперь о том, как это знание поможет построить простую перспективу интерьера.
Для начала давайте построим в перспективе пол предполагаемой комнаты:
Как это сделать. Сначала вы проводите 2 линии: линию основания картины (это будет ближняя к нам граница комнаты) и линию горизонта. Затем на линии горизонта отмечаете точки P, D и D1. Потом на линии основания картины отмечаете равные отрезки и проводите линии от найденных точек сначала к Р, потом к D или D1. Заметьте, когда вы соединяете концы отрезка с дистанционной точкой, на линии, идущей от 0 до Р откладывается тот же размер в глубину. Остается только провести горизонтали через найденные точки пересечения.Получается практически готовый пол. Одно но: выглядит он несколько вывернутым, в реальности такого не увидишь. Почему так получилось? Вспомните, в первой части я говорила о том, что желательно, чтобы расстояние PD было примерно равно 1,5-2 диагоналям картины. Если точки D поставить дальше, получается более правдоподобная картинка:
Кстати, подобный рисунок пола очень любили использовать мастера итальянского Возрождения, он замечательно задает масштаб:
Джорджоне, «Мадонна Кастельфранко»
Ну и у более современных художников можно встретить такую разметку:Ге, «Петр I допрашивает царевича Алексея Петровича в Петергофе»
Далее, как построить перспективу комнаты в целом. Мы будем использовать перспективный масштаб. Допустим, размеры комнаты нам известны, ну, скажем, 4х4 м. Также известна высота помещения и высота линии горизонта (на уровне глаз). Имея план комнаты, мы можем построить ее перспективу. Задайте себе удобный масштаб для построения, например 1м=5см. Начертите в этом масштабе рамку картины — ее размер будет равен ширине и высоте комнаты, и проведите линию горизонта. Дальше произвольно отмечаете главную точку Р и дистанционные точки. Чтобы найти нужный размер в глубину, откладываете его на рамке картины и соединяете с точкой D, как в примере с паркетом. Так вы можете найти масштаб глубин. Чтобы найти вертикальный размер, опять же откладываете его на рамке, но только в высоту, и соединяете с точкой Р. Получается масштаб высот.
Посмотрите на рисунок, вроде бы все достаточно понятно. Только один момент, с которым мы еще не сталкивались: обратите внимание, вместо точки D1 используется D1/2. Это дробная дистанционная точка. Для чего она нужна? Если расстояние PD будет очень большим, точка D просто не поместится на листе бумаги. Придется подклеивать еще листы и искать длинную линейку. Чтобы этого не делать, можно расстояние PD поделить. Например, пополам. И поставить на линии горизонта точку D1/2, которая для построений будет удобнее. Но в этом случае размеры для определения масштаба глубины тоже придется делить пополам. То есть, чтобы отложить 2 м в глубину, нужно D1/2 соединить с 1 м, и так далее.
Чтобы заполнить комнату мебелью, желательно ее тоже обозначить на плане. Тогда, расчертив пол сеткой (любой удобной, например 50 х 50 см), можно найти положение этой мебели в комнате (высота также откладывается на вертикальной рамке):
С помощью сетки вообще можно построить перспективу чего угодно:
Теперь вы знаете, как построить фронтальную перспективу интерьера. При рисовании же с натуры, самое сложное — это абстрагироваться, постараться смотреть на помещение не изнутри, а как будто на небольшом расстоянии. Это поможет избежать в рисунке перспективных искажений.
Вернуться на главную страницу
Как узнать масштаб комнаты — MOREREMONTA
Как узнать площадь комнаты
Уже на предварительном этапе ремонта необходимо знать «квадратуру» (площадь помещения). Но перед тем, как найти площадь комнаты в квадратных метрах, важно знать массу нюансов.Немного теории
Чтобы рассчитать площадь помещения, достаточно иметь минимальный набор инструментов и знаний на уровне 5-го класса. Под рукой должны быть рулетка, карандаш и лист бумаги. Для определения площади необходимо длину умножить на ширину.
Важно! Стоит понимать, что эта формула действует только для идеально квадратной или прямоугольной квартиры, для сложной конфигурации есть свои проблемы, как и для тех квартир, в стенах которых предполагаются ниши.
Что такое 1 см² и 1 м²
По сути, любую фигуру можно измерить в миллиметрах, сантиметрах, метрах и т.д. Если это значение в «квадрате», т.е. мм2, см2, м2 и т.д., то это говорит о том, что площадь измеряется в количестве квадратов, каждая сторона из которых равна одноименному значению – 1 мм2, 1 см2, 1 м2 и т.д. В строительстве берется за основу 1 м2.
Формулы
Чтобы узнать, как вычислить площадь комнаты в м2, достаточно провести несложные арифметические вычисления. Для этого просто измерить ее длину и ширину, потом сложить получившееся значение и умножить на 2: к примеру возьмем размер 160 см на 100 см. Умножаем цифры 160 на 100 и получаем 16000 см в квадрате.
Можно поступить еще проще и просто все стороны помещения перемножить: потолок, пол, стены.
Перевод квадратных сантиметров в квадратные метры
Перед тем, как узнать сколько в комнате квадратных метров, очень важно разобраться в самих значениях, ведь когда идет расчет с сотнями сантиметров, их в любом случае необходимо переводить в метры. Делается это по следующей формуле, уже на известном примере: 160 см * 100 см – разница величин (в одном метре – 100 сантиметров), в итоге получается 16000 см2, которые нужно разделить на 10000 и получим = 1.60 м2.
Такими цифрами намного проще оперировать и запоминать. Тем более, что «квадратуру» помещения всегда измеряют именно в метрах. Для перевода необходимо подставлять следующие формулы:
- 8000 см² / 10000 = 0,8 м²;
- 34000 см² / 10000 = 3,4 м²;
- 2400 см²/ 10000 = 0,24 м².
Все достаточно просто и не составит труда составить такие несложные арифметические вычисления, даже школьнику. Очень важно перед тем, как узнать квадратуру комнаты, провести максимально точные измерения, после чего приступить к расчетам.
Как посчитать площадь комнаты в квадратных метрах
Необходимость в расчете площади возникает зачастую только во время ремонтных работ, строительства или при смене мебели. Практически все строительные материалы (например напольное покрытие) исчисляется в квадратных метрах. Для правильного расчета количества материала, важно знать площадь пола. Зная ширину и длину комнаты, найти площадь не вызовет никаких сложностей.
Измерения
Перед тем как измерить комнату в квадратных метрах, необходим минимальный набор предметов:
На бумаге необходимо сделать подробный план помещения. Каждая стена должна быть измерена с использованием рулетки.
Внимание! Очень важно делать измерения на уровне пола, ведь бывают случаи (особенно в старых домах), когда стены немного завалены в одну из сторон. Так как происходит измерение пола, необходимо измерять с максимальным прилеганием к стенам.
Вторым этапом является проставление полученных измерений на плане. Лучше всего сразу делать это в метрах, но точность каждого замера должна быть до 1 сантиметра. Это необходимо для того, чтобы при выборе необходимого количества материалов, удалось максимально точно подобрать метраж требуемого материала. Рулонные напольные покрытия продаются в погонных метрах.
Округлять можно только в случае небольшого увеличения, чтобы в случае непредвиденных обстоятельство, было достаточное количество материала.
Как высчитать квадратуру комнаты
Чтобы понять, как узнать общую площадь комнаты, необходимо воспользоваться простой формулой и перемножить показания длины на ширину. Как показано на рисунке длинная стена имеет длину в 7 метров а противоположная только 4. Выходит площадь пола будет равна 28 м2. Именно таким образом и находят квадратуру. Обязательно требуется помнить о небольшом запасе, который потребуется для подгонки и подрезки, причем чем сложнее будет вариант укладки, тем больше потребуется брать запас.
Зачастую комнаты не имеют ровной квадратной или прямоугольной формы.Поэтому, перед тем как узнать площадь комнаты в квадратных метрах, необходимо просто разбить комнату на несколько простых фигур (квадраты и прямоугольники) и после считают общую квадратуру. Так например для комнаты у которой форма буквы Г, достаточно разбить ее на 2 прямоугольника, отдельно посчитать площадь, а потом сложить.
Выглядит это все следующим образом:
- вычисляем квадратуру большого прямоугольника: 5 умножаем на 4,35 и получаем 21,75 квадратных метров;
- далее суммируем общий результат 6,625 + 21,75 и получаем площадь комнаты в размере 28,375 квадратных метров.
Имея на руках полученный точный результат, можно немного округлить его в большую сторону и учитывать 28,4 квадратных метра.
В том случае, если комната имеет участок со срезанной стеной, как показано на картинке, тогда необходимо нарисовать прямоугольник таким образом, чтобы косая делила его на 2 треугольника. Тогда опять получается помещение по форме буквы Г. Далее можно вычислить площадь, по выше представленному методу.
Необходимо будет найти площадь трех прямоугольников. Недостающий участок – половина маленького прямоугольника. Достаточно будет просто найти его площадь и разделить на 2, после чего прибавить к остальным размерам.
Итак, для примера можно использовать следующие данные:
- большой прямоугольник: 1,75 м *1,93 м = 3,3775 м². Чтобы было проще, возьмем 3,38 м²;
- средний прямоугольник: 1,18 м * 0,57 м = 0,6726 м². Опять произведем округление до 0,67 м²;
- самый маленький прямоугольник: 0,57 м *0,57 м = 0,3249 м2, доводим до 0,33 м²;
- теперь осталось только сложить получившиеся значения и прибавить ½ маленького прямоугольника: 3,38 + 0,67 +0,33/2 = 3,38 + 0,67 +0,17 = 4,22 м².
Это наиболее удобная методика, которой может воспользоваться любой желающий. Достаточно только разбивать сложную фигуру на несколько простых. Несмотря на то, что измерений будет больше, такой метод не требует больших усилий и временных потерь, а все вычисления можно сделать буквально на коленке.
Площадь квартиры
Многие утверждают, что ремонт – процесс, который практически невозможно закончить, его можно только приостановить. Несмотря на это, чтобы не превратить незначительный ремонт в глобальный, очень важно правильно рассчитать все необходимые цифры и провести нужные расчеты, одним из которых является измерение квадратуры.
Теперь вы знаете, как найти площадь комнаты зная длину и ширину и после всех выполненных манипуляций, достаточно просто сложить полученные данные по комнатам, тогда можно получить квадратуру всей квартиры.
Такой процесс требуется для закупки материалов. Последним этапом будет только проработка плана, где будут указаны все длины, ширина оконных и дверных рам и т.д. Это необходимо например для укладки напольной плитки или ламината. Такая схема потребуется при укладке теплого пола.
Существуют и современные приложения на смартфон или сервисы в интернете, которые упростят эти моменты и помогут найти площадь.
Ответ
Проверено экспертом
Масштаб — это отношение расстояния на плане к действительному расстоянию. Должен быть предложен план, и сама комната.
Измеряем сторону на плане и в действительности. Делим первое на второе. Пример: на плане сторона равна 3 см, а в действительности 4,5 м= 450 см.
Делим 3:450 = 1:150. Это масштаб плана. У комнаты масштаба нет.
Всем здравствуйте! Решила рассмотреть несколько задачек на масштаб – оказалось, есть такая нужда у моих учеников. Может, и вам пригодится!
Всем нам знакомы карты местности – так или иначе, но каждый встречался с ними, в школе или по жизни. Понятно, что карта – лишь только изображение, и по сравнению с расстоянием на местности объекты на карте должны быть меньше (иначе зачем она нужна?). Масштаб – это как раз отношение, которое показывает, во сколько раз карта меньше, чем реальная местность, то есть во сколько раз расстояние на карте меньше, чем на местности.
Но масштаб призван также и увеличивать что-то маленькое так, чтобы можно было сделать подробный чертеж или внимательно рассмотреть что-то мелкое.
Первый, “уменьшающий”, масштаб, может быть записан, например, так: 1:5. Тогда расстояние на карте (или чертеже) в пять раз меньше, чем в реальности. Масштаб, записанный так: 1: 100 000 означает, что изображение меньше в сто тысяч раз.
“Увеличивающий” масштаб записывается: 100:1, или 1000:1. Это значит, что расстояние увеличили в сто или тысячу раз, чтобы его можно было изобразить.
В зависимости от конкретной задачи выбирают и масштаб: карта не должна быть слишком уж мелкой, а понятной и подробной, но в то же время не должна быть гигантской, а простую, но небольшую деталь вовсе необязательно увеличивать в десятки раз, когда может быть достаточно и пяти.
Когда работаешь с масштабом, очень важно уметь составлять отношения (пропорции). Давайте потренируемся в этом!
1. Расстояние на местности в 20 м изображено на плане отрезком 1 см. Определите масштаб плана.
Чтобы определить масштаб, нужно узнать, во сколько раз расстояние на карте меньше, чем на местности. Для этого нужно расстояние на местности привести к тем же единицам, что и на плане:
20 м = 20*100 см=2000 см.
Тогда, если одному см на карте соответствуют 2000 см на местности, то и масштаб 1:2000, то есть на карте длина отрезка меньше в 2000 раз.
2. Длина дома на плане 25 см. Чему равна длина дома на местности, если план сделан в масштабе 1:300?
Так как масштаб показывает, во сколько раз карта или план меньше действительного расстояния, или, иначе говоря, во сколько дом больше своего изображения, то:
см, или 75 м.
3. Длина железнодорожной магистрали 3140 км. Какой длины получится линия, изображающая эту магистраль на карте, сделанной в масштабе: а) 1:10 000 000; б) 1:2 000 000?
Обозначим за расстояние на карте. Переведем длину магистрали в сантиметры:
3140 км = 3 140 000 м = 314 000 000 см.
Тогда
По правилу пропорции см.
Изображение карты во втором масштабе – крупнее (2 миллиона меньше, чем 10). Так как отношение масштабов – 1:5, то и изображение будет крупнее в пять раз: 157 см. В этом можно убедиться, решив задачу “стандартным” способом.
4. Расстояние от Бреста до Владивостока более 10 000 км. Уместится ли на одной странице тетради это расстояние в масштабе одна десятимиллионная?
Снова за обозначим расстояние на карте. Тогда
, или см.
5. Длина железной дороги Москва – Петербург приближенно равна 650 км. Изобразите отрезком эту дорогу, применив масштаб 1:10 000 000.
Переведем километры в сантиметры:
650 км = 650 000 м = 65 000 000 см.
Обозначаем расстояние на карте неизвестной и составляем пропорцию:
, или см.
6. Отрезку на карте, длина которого 3,6 см, соответствует расстояние на местности в 72 км. Каково расстояние между городами, если на этой карте расстояние между ними 12,6 см?
Такую задачу можно решать длинным путем: определить масштаб карты и затем найти расстояние между городами, зная масштаб.
Тогда масштаб будет таким:
А второе расстояние найдем так:
.
Почему бы тогда не упростить себе задачу, не определяя масштаб, а составить пропорцию сразу:
Отсюда см, или 25,2 км
7. Длина детали на чертеже, сделанном в масштабе 1:3, равна 2,4 см. Чему будет равна длина этой детали на другом чертеже, сделанном в масштабе 2:1?
Нам не нужно знать, каковы реальные размеры детали – нас об этом не спрашивают. Поэтому мы и не будем их искать, а найдем новый размер чертежа через отношение масштабов:
см
8. Площадь земельного участка изображается на плане, масштаб которого 1:250, в виде прямоугольника площадью 128 кв. см. Найдите действительную площадь этого земельного участка.
Хорошая задача. Не пугайтесь, что длина и ширина участка неизвестны – нам и не надо знать их. Однако для лучшего понимания все же обозначим их, например, и . Тогда на карте расстояние изображается отрезком , а расстояние – отрезком . Если перемножить длину и ширину изображения участка, то получим как раз 128 кв. см. Но тогда получается, что , или , то есть реальная площадь участка получится, если площадь изображения умножить на квадрат масштаба: кв. см. Переведем это в кв. метры, для этого нужно разделить не на 100, а на : 800 кв. м, а если нужны квадратные километры, тогда еще на : 0,0008 кв. км.
9. Площадь земельного участка прямоугольной формы 6 га. Найдите площадь прямоугольника, изображающего этот участок на плане, масштаб которого 1:5000.
Аналогичная задача. Вспомним, что такое га: это квадрат со стороной 100 м, то есть это 10 000 кв. м. Тогда в сантиметрах это (умножаем на ) 100 000 000 кв. см. А у нас – 600 000 000 кв. см.Поделим на масштаб в квадрате, чтобы определить площадь этого прямоугольника на карте: кв.см.
Нетрудно догадаться, что, если бы речь шла об объеме, то масштаб пришлось бы возводить в куб: в данном случае масштаб – это коэффициент подобия. Площади относятся как квадрат коэффициента подобия, а объемы – как куб коэффициента подобия.
Основы дизайна интерьера: масштаб
Масштаб может быть механическим или визуальным.
Механический масштаб — расчет размера объекта в соответствии с обычной системой измерения. Например, в метрической системе, можно сказать, что стол имеет длину 190 сантиметров, ширину 90 сантиметров и высоту 74 сантиметра. И также можно сказать, что он длиной около 6,2 фута, шириной 3 фута и высотой 2,4 фута. Если вы знакомы с используемой системой и объектами сходного размера, можете мысленно представить себе стол и его размеры.
Визуальный масштаб — относительный размер объекта на фоне других, размещенных рядом, или пространства, которое его содержит. Пример: большая двуспальная кровать может выглядеть слишком большой в маленькой комнате, и нормального размера в большой комнате.
Кровать с балдахином идеально подходит для этой большой спальни с высоким потолком
Объект, помещенный рядом с другими более крупными по размеру, выглядит меньше. Объект среди других предметов гораздо меньшего размера будет казаться большим. То же применимо, когда размер объекта много больше, чем «средний» или «нормальный».
Например, тонкий изящный стул будет выглядеть вне масштаба в паре с коренастым столом, так же как и большие кресла рядом с крошечными столиками.
Масштаб можно также рассматривать в отношении к человеческому телу. Так, в непропорционально большом интерьере вы будете чувствовать себя маленьким и можно сказать, что ему не хватает человеческого масштаба.
Крупномасштабное обычно обозначает силу, формальность, безопасность, и это часто используется для создания впечатляющих зданий, которые усиливают эти качества. Но одно дело посетить масштабное общественное здание и совсем другое жить в таком здании. Представление об идеальном доме состоит из пропорционального, функционального пространства, в котором вы можете чувствовать себя комфортно и непринужденно — ни слишком большое, ни слишком тесное.
Человеческий масштаб мы воспринимаем через некоторые элементы, которые мы привыкли видеть и использовать — дверные проемы, окна, лестницы, столы и различные опорные места (кресла, диваны, кровати). Эти элементы сохраняют человеческий масштаб в больших помещениях.
Низкая мебель и низкие подоконники добавляют человеческий масштаб этой большой планировке
Так что, если помещение очень большое с очень высоким потолком и большими дверьми и окнами, в нем можно сохранить чувство человеческого масштаба, используя другой цвет до определенной высоты или панели, чтобы визуально уменьшить масштаб интерьера.
Панели и темно-синий цвет на стенах делают интерьер более человеческого масштаба
Когда вы выбираете мебель для комнаты, обратите внимание на то, как элементы относятся к размеру комнаты, друг к другу и к людям, которые будут находиться в комнате. Имейте в виду, что после того, как вы разместили мебель, должно оставаться свободное пространство для передвижения, открывания дверей и других целей.
Элементы выдающегося масштаба можно использовать для привлечения внимания и создания координационного центра в комнате.
Как просто программа Visio создает частный план комнаты
Чтобы качественно выполнить ремонт квартиры своими руками ее владельцу требуется продумать дизайн каждой комнаты, тщательно спланировать свою работу, сохранить ее результат.
Не так давно все эти действия требовали владения навыками чертежника: необходимо создать эскиз каждого помещения на бумаге в масштабе с указанием размеров.
В принципе ничего сложного такая работа не требует. Пример ее оформления приведен в статье о планировании схемы электропроводки.
Сейчас мы массово пользуемся компьютерными технологиями, облегчающими процесс творчества. Они позволяют использовать программы для создания индивидуального дизайна. Мы же рассмотрим простые советы домашнему мастеру о том, как общедоступная компьютерная программа черчения Visio помогает нарисовать частный план комнаты с мебелью, сохранить чертеж не только в электронном виде, но распечатать на бумаге.
Пользоваться ей не сложно, интерфейс доступен, интуитивно понятен даже школьникам младших классов.
В статье мы будем создавать план спальни в Визио пошагово с подробным показом каждого действия картинками с комментариями. Вам будет просто выполнить эти действия по своими индивидуальным размерам.
Содержание статьи
Программа Визио и ее особенности
Довольно мощный компьютерный сервис от компании Майкрософт имеет несколько известных приложений, предназначенных для удобной работы пользователей. Графический редактор Visio входит в общий пакет доступных программ, устанавливается на новом компьютере при его покупке.
Если рассматривать разные версии офисных пакетов, то для домашнего мастера нет особой разницы между ними. Любая программа Визио, вне зависимости от года выпуска, позволяет создать план квартиры и работать с ним далее. Везде действия одинаковые.
Когда этот редактор не установлен, то скачать программу Визио можно с официального сайта разработчика, заплатив за нее. Однако много пользователей отказываются от оплаты, ищут незаконные обходные пути для ее получения.
Бесплатно программа Visio может быть скачана на торрентах. Процесс этот не простой, но реальный. Ради интереса проверил и нашел версию за 2007 год. Она оказалась вполне работоспособной. Но пользуюсь лицензионной разработкой без нарушения авторских прав производителя Визио.
Запуск и интерфейс Visio
Создание документа
Начать работу программы Visio можно разными путями. Я сразу создаю новый документ.
Когда он открывается, то нажимаю кнопку «Файл» и выбираю команду «Создать». В открывшейся директории кликаю «Категории» и нахожу «Карты и планы этажей». Жму эту вкладку, ищу «План этажа». Остается кликнуть кнопку «Создать».
Интерфейс окна
Открывается стандартное рабочее поле Visio. Его структура повторяет ту, что используется в Microsoft Word, да и работа она так же. Просто сравните инструменты меню вкладки «Главная» в обеих программах.
Основные действия выполняются одинаково, отличаются только инструменты.
Полезные настройки
Чертежные программы созданы для работы с электронными документами и распечатывания их на листе бумаги в масштабе. Поэтому следует сразу подготовить их для размножения на принтере, выставить размер страницы, настроить ее параметры, масштаб и инструменты.
Размер страницы
Открываем вкладку «Конструктор», а в ней — «Размер». Обычно я пользуюсь «А4» потому, что это основной лист, вставляемый в принтер. Он стоит по умолчанию. Распечатанные куски большого чертежа просто склеивают по меткам.
Если планируется работа с плоттером, то можно выставлять увеличенный размер.
Здесь же выбирается ориентация листа: книжная или альбомная.
Параметры страницы Visio
В этой же вкладке «Конструктор» выбирается масштаб чертежа и все настройки для печати.
Масштаб Визио следует устанавливать наиболее подходящий, например, 1:10.
Отображение сетки
Полезная функция Визио создания клеточек по всей площади рабочего листа значительно облегчает черчение линий строго по горизонту и вертикали. Сетка отображается на окне веб-страницы, но не на листе бумаги после печати.
Для ее вызова надо во вкладке «Вид» поставить галочку на окошке «Сетка».
Размеры объектов
Еще одна полезная функция программы Визио, позволяющая точно вычерчивать габариты деталей. Во вкладке «Вид» открываем «Область задач» и в ней выбираем «Размер и положение». На рабочем поле Visio откроется небольшое окно, в котором будут указываться все параметры выделенного объекта, его координаты на плоскости чертежа.
Окно активное: оно позволяет прописывать и менять каждый размер.
Отображение инструментов Плана комнаты
Первоначально инструменты в виде заготовленных шаблонов расположены слева от рабочей области. Они сгруппированы одной вертикальной линией. В таком положении они не закрывают чертеж, но пользоваться ими из этого состояния не очень удобно.
Их можно развернуть, нажав на соответствующую галочку в верхней части, или возвратить назад.
Существует еще масса полезных настроек программы Visio, но для начала работы вышеперечисленных вполне достаточно.
Создаем план комнаты
Программа Визио предоставляет возможность выбора подготовленных шаблонов помещений из своей библиотеки. Я специально выбрал спальню с размерами 3,05 на 4,37 метра. У нее обрезана часть стены, занятая встроенным шкафом купе, расположенным в коридоре. Форма комнаты не прямоугольная, а угловая. Ее будем чертить.
Вычерчивание формы и габаритов помещения
Напоминаю, что масштаб листа Визио выставлен так, чтобы его 10 см отображали 1 метр длины комнаты.
Перенос шаблона
В инструментах выбираю фигуру «Угловая комната». Кликаю на нее левой кнопкой и, удерживая, перетаскиваю в рабочее поле программы. Кнопку отпускаю, а шаблон со стандартными размерами отображается в масштабе.
Теперь требуется настроить его по своим размерам, сделать важные выноски, выбрать удобный шрифт.
Выставление размеров помещения
Следует учитывать, что на неактивной фигуре размеры не отображаются.
Чтобы они появились надо объект выделить, навести на него курсор, кликнуть левой кнопкой мыши.
Затем в дополнительном окне размеров вместо «3 м» прописываю свою величину — 3,05. Нажимаю Enter. Программа Визио автоматом вносит коррективы в чертеж.
Таким же способом поступаю с высотой помещения, меняя ее на значение 4,37 м. Основные габариты сформированы, осталось выставить размеры угла. Он составляет 2,29х0,6 метра.
Для этого подвожу курсор к метке фигуры, выделенной небольшим желтым квадратиком, а затем тяну его вверх левой кнопкой мыши, отслеживая изменение размера по вертикали.
Устанавливаю выступ 0,6 метра.
Так же поступаю с другим размером 2,29 м.
Получаю окончательный план комнаты — спальни, созданный по размерам в масштабе. Он послужит базой для выполнения других чертежей в Visio.
На созданный чертеж требуется установить выноски основных габаритов, которые помогут расставлять мебель, выбранную с помощью компьютерной программы, и удобно расположить розетки и выключатели в комнате на оптимальной высоте.
Работа с выносками
Разворачиваю окно с инструментами фигур и выбираю управляющий размер. Перетаскиваю его мышью на рабочую область чертежа.
Его надо привязать к определенной детали. Для этого устанавливаю курсор на линию (позиция 1) и перемещаю мышкой на чертеж по меткам.
Далее остается сдвинуть метки по концам детали и отодвинуть линию стрелки на оптимальное расстояние. На фото показано, что созданный строительный размер полностью соответствует тому, который показывается в активном окне.
Таким образом выставляю все габариты на плане комнаты.
Не устраивает меня в этом чертеже стиль шрифта и его маленький размер.
Настройка шрифтов
Для исправления ситуации одновременно нажимаю на клавиатуре кнопки «Ctrl+A», выделяя все элементы чертежа и указываю шрифт «Вердана», кегль 30, курсив и полужирный.
Жму ввод. Получаю желаемый результат.
Такой чертеж напоминает загадку про огурец. В комнате отсутствуют окно и дверь. Чертим их.
Размещение окна и двери
Как начертить дверь комнаты
Перетаскиваю шаблон на рабочую область чертежа и с помощью меток устанавливаю его место. Выставляю размер в соответствии с реальным значением.
Как начертить окно
Действия выполняются по предыдущему алгоритму с использованием своего шаблона.
Не забываем указать размеры проемов двери и окна, привести в соответствие их шрифты. Получился вот такой чертеж помещения спальни.
Обратите внимание, что я его повернул программой Визио на 90 градусов против хода часовой стрелки для удобства восприятия на веб устройствах. Теперь в комнате расставим мебель.
Проект расстановки мебели
На созданном плане указываем места, занятые мебелью. Все это просто делать по однотипной технологии. Пример рассмотрим на вычерчивании кровати.
Для этого на вкладке «Главная» выбираем фигуру для черчения «Прямоугольник» и переносим ее на рабочее поле. Выделяем и прописываем в окне размеров ширину с высотой. Моя кровать имеет габариты 1,92х1,2 м. Проекция создана. Остается ее просто переместить курсором мыши в нужное положение, выноской показать размеры, подписать. Все это уже делали ранее.
Так поступаем со всей мебелью. В результате план комнаты для спальни приобрел следующий вид.
Место внутри занято довольно плотно. Розетки, выполненные по схеме TN-C, спрятаны за шкафом и сервантом. Доступ к ним сильно ограничен. Питание электроприборов по старой электропроводке осуществляется через удлинители.
Поэтому сейчас планируется ремонт и монтаж новой проводки по трехпроводной схеме. Потребуется создавать план размещения розеток и выключателей. Но, это тема очередной статьи по работе в программе Visio.
Как сохранить созданный документ
Электронная версия сохраняется так же, как в ворде кнопкой «Сохранить».
Если же нужна бумажная копия документа, то ее распечатываем на принтере, используя настройки «Параметры страницы», которые немного описаны выше. Потребуется подобрать режим печати для конкретного принтера.
Вот такими простыми действиями программе Визио позволяет создавать быстро и качественно чертеж и план комнаты. Аналогичным способом можно поэтапно планировать вид целой квартиры или частного дома.
По теме статьи создал видеоролик, в ходе которого вы сможете оценить время, затраченное программой Visio на создание этого плана.
Часть 1:
Часть 2:
А также рекомендую ознакомиться с видео владельца «Использование ПК в пожарной охране» “Пример создания поэтажных схем в Visio”.
Сейчас вам удобно задать вопрос в комментариях и поделиться материалом статьи с друзьями в соц сетях.
Полезные товары Полезные сервисы и программыМасштаб и пропорции — Михаил Кадиков
Правильные масштаб и пропорции являются важнейшим элементом в создании иллюзии правдоподобного игрового мира. Неправильный масштаб, или даже малейшие отклонения в пропорциях элементов игрового окружения, сразу же вызовут у играющего подсознательное ощущение неестественности и подделки. Именно поэтому еще на самых ранних этапах создания уровня дизайнеру жизненно необходимо уделять большое внимание масштабу и правильным пропорциям.
Как правильно задать масштаб?
При проектировании зданий в архитектуре очень часто рядом с фасадом архитектор изображает фигуру человека в масштабе чертежа. Она позволяет создать правильное соотношение всех элементов здания. Этот же принцип используется и в дизайне уровней.
Как только вы решили работать над вашим уровнем в редакторе, первое, что следует сделать, это определиться с масштабом.
Масштабность тому или иному объекту придают элементы, которые позволяют определить его соотношение с размерами человека. Например, в архитектуре это размеры дверных проемов, лестничных ступеней, высота стен и т.д. В предметах интерьера и вещах это также все функциональные элементы, связанные с размерами человеческого тела, такие как: высота столов и стульев, размер сиденья, величина различных ручек, рукояток, переключателей и т.д.
Чтобы создать ощущение того, что игрок управляет гигантским роботом, разработчики Titanfall 2 (2016, Respawn Entertainment) декорируют уровень объектами, по которым можно легко судить о масштабе сцены (грузовики, автомобили, дорожные знаки, бочки и т.д.). Так, увидев из кабины Титана стоящий внизу грузовик с бегающей вокруг пехотой, игрок сразу же оценит насколько же круто управлять гигантским боевым роботом.
Titanfall 2 © 2016, Respawn Entertainment
Важно помнить, что далеко не по всем объектам в сцене можно правильно судить об их корректном масштабе. Всегда чрезвычайно сложно определить масштаб, основываясь только на естественных элементах ландшафта либо технических сооружениях.
Например, рассматривая фотографию природного ландшафта без человека в кадре, довольно проблематично сделать какие-либо выводы о правильных размерах. То же самое можно сказать о многих индустриальных сооружениях, размер которых определяется их функцией и может сильно варьироваться.
Поэтому как только вы создали модель ландшафта или начали воплощать ваш план, используя примитивные геометрические формы, тут же поместите в игровой мир объекты, по которым можно судить о масштабе.
Для этого используйте модели персонажей, автомобилей, грузовиков — всего, чьи размеры помогут вам сделать соотношение игрового окружения и реального мира наиболее точным.
Gears of War © 2006, Epic Games
На изображение ниже можно увидеть модуль исследовательской станции с гигантской антенной. Если из кадра убрать лестницу со ступеньками и посмотреть на остальные элементы сцены, то определить по ним корректный масштаб всего строения станет довольно проблематично.
Сцена с футуристичным экстерьером © 2011, Philip Klevestav
Большинство разработчиков для удобного масштабирования используют специальные текстуры с разметкой, которые максимально приближены к размерам реального мира и очень важны на этапе прототипирования.
Counter-Strike: Global Offensive © 2012, Valve
Помните, что вид от первого лица может оказаться обманчивым. Перемещаясь по игровому миру, сначала вам может показаться, что с масштабом все порядке и объекты выглядят пропорциональными друг к другу. Но, как только вы добавите модель персонажа и сравните его размер с окружением, может выяснится, что даже малейшее масштабирование объектов на начальных этапах привело к неправильному размеру всего уровня и искажению запланированного геймплея.
Боритесь с желанием отложить «на потом» проблемы с масштабированием, кажущиеся простенькими — иначе вы пожалеете об этом позже. Даже небольшие просчеты с размерами могут впоследствии обернуться настоящей катастрофой. На исправление такой ошибки может уйти много времени, или даже хуже — вам придется переделывать весь уровень заново.
Один к одному
Еще каких-то десять лет назад уровни с архитектурой в масштабе «один к одному» были настоящей редкостью. Виной тому были многочисленные технические ограничения, не позволяющие отрисовывать большое количество деталей на экране. К счастью, современные игровые движки избавились от этого недуга.
Разработчики Assassin’s Creed Syndicate (2015, Ubisoft) подошли к строительству Лондона с особым размахом. Благодаря движку нового поколения, в масштабе «один к одному» были воссозданы почти все крупные лондонские достопримечательности (Биг Бен, Собор Святого Павла, Тауэр, Тауэрский мост, Букингемский дворец и т.д.). При этом, город не заканчивается за пределами игрового пространства и продолжается до линии горизонта, что делает его размер еще более впечатляющим.
Assassin’s Creed Syndicate © 2015, Ubisoft
Еще один хороший пример — крепость Каэр Морхен из The Witcher 3: Wild Hunt (2015, CD Projekt RED), которая выполнена в масштабе «один к одному».
The Witcher 3: Wild Hunt © 2015, CD Projekt RED
Пропорции игрового мира
Помимо правильного масштаба дизайнеру необходимо соблюдать соответствие пропорций объектов к их реальным прототипам. Непропорциональность может привести к негативному восприятию окружения игроком на подсознательном уровне, так как именно правильные пропорции и соразмерность объектов образуют красоту формы.
Соблюдение пропорций достигается правильным масштабированием объектов по отношению друг к другу. Крайне не рекомендуется масштабировать не предназначенные для этого игровые ассеты более чем на четверть (значения больше 1.25 нежелательны), иначе несоответствие пропорций будет заметно невооруженным глазом.
В мире игры GTA: San Andreas (2004, Rockstar Games) имеется множество мест, где дизайнеры масштабировали различные объекты без каких-либо ограничений, что привело к нарушению соответствия пропорций. На первый взгляд этот деревянный забор выглядит нормально. Но если мы присмотримся повнимательнее, то увидим, что его пропорции по отношению к машине и персонажу грубо нарушены. Забор выглядит слишком игрушечным и неправдоподобным за счет того, что его планки неестественно массивны. Будь вся конструкция раза в полтора меньше, несоответствие пропорций не бросалось бы в глаза так сильно.
GTA: San Andreas © 2004, Rockstar Games
Непостоянство масштаба одних и тех же объектов вызывает подсознательное ощущение фальшивости окружения.
Например, практически на каждом уровне из BioShock Infinite (2013, Irrational Games) можно встретить одну и ту же модель ворот с позолоченными узорами. Непостоянство масштаба выдают персонажи, по сравнению с которыми ворота выглядят очень странно. В одном случае их размер просто огромен, а в другом подозрительно мал.
BioShock Infinite © 2013, Irrational Games
Рассмотрим еще один показательный пример непостоянства масштаба на примере Wolfenstein: The New Order (2014, MachineGames). Если внимательно посмотреть на изображение ниже, то можно заметить, что разница в масштабе ступенек сразу же бросается в глаза.
Wolfenstein: The New Order © 2014, MachineGames
Иногда ради геймплея разработчики специально искажают пропорции объектов. Визуальный стиль уровней Gears of War (2006, Epic Games) создан с учетом размеров персонажей и укрытий для них.
Главные герои игры — вооруженные до зубов бойцы в тяжелых бронированных костюмах — наверняка бы испытали множество проблем, перемещаясь по реальному миру в своем обмундировании. Поэтому, чтобы обеспечить комфортное перемещение «танкообразных» персонажей по миру игры, а также создать для них надежные укрытия, изменению пропорций подверглись почти все объекты игрового окружения. Двери стали больше и шире, колонны толще, а предметы интерьера из легких и изящных превратились в громоздкие — всё для того, чтобы спрятать за собой массивного персонажа.
Gears of War © 2006, Epic Games
В результате создатели Gears of War превратили недостаток с искаженными пропорциями в преимущество, сформировав свой уникальный визуальный стиль.
Масштабирование и геймплей
Умышленное искажение масштаба может послужить отличной возможностью для создания оригинального и интересного геймплея, а также необычных и запоминающихся уровней. Ведь что может быть веселей, чем уменьшить врага до размера таракана и затем его просто растоптать?
Именно такая геймплейная механика легла в основу многих уровней культового долгостроя Duke Nukem Forever (2011, Gearbox Software), где игрок получает доступ к оружию, стреляющему лучами уменьшающими противника. Под раздачу попадают не только враги — на протяжении игры главного героя также уменьшают несколько раз, что позволяет взглянуть на уровни по-новому. Увеличившиеся в масштабе комнаты и безобидные вещи мгновенно превращаются в гигантские залы с множеством препятствий.
Duke Nukem Forever © 2011, Gearbox Software
А обычная детская песочница с игрушечным замком может стать отличной ареной для мультиплеерных сражений.
Duke Nukem Forever © 2011, Gearbox Software
Идея масштабирования игрового мира с целью уменьшения игрока до игрушечных размеров стала особенно популярной в сообществе любителей серии игр Counter-Strike. За всю историю существования игросериала сформировался целый жанр уровней в стиле «крысы» (по имени популярной карты с одноименным названием «DE_RATS»). Фанатами игры были выпущены сотни арен, где действие разворачивается в одной гигантской комнате, наполненной десятками интересных игрушек и миниатюрными секретными ходами внутри стен.
Уровень DE_DOLLS для Counter-Strike: Source © 2004, Valve
Лучше всех тему масштабирования игрового окружения безусловно развивает игра Alice: Madness Return (2011, Spicy Horse), основанная на известной сказке Льюиса Кэрролла «Приключения Алисы в Стране чудес». Приключение Алисы было бы не таким захватывающим, если бы не волшебные зелья, позволяющие главной героине уменьшаться в размерах, чтобы пройти через все миниатюрные дверцы и исследовать новые области волшебной страны. Данная особенность позволяет создать ощущение необычайно живого и правдоподобного сказочного мира, где воображению нет пределов.
Alice: Madness Returns © 2011, Spicy Horse
Играя с масштабом, разработчики создают совершенно непохожие друг на друга по стилю и геймплею уровни. Алиса начинает игру миниатюрной дюймовочкой, с трудом преодолевающей ручьи в лесу и сражающейся с улитками. Чтобы победить карточное войско, на помощь приходит увеличительное зелье, которое увеличивает её до размеров великана и превращает в грозного противника, крушащего замок Королевы Червей.
Alice: Madness Returns © 2011, Spicy Horse
Еще одним интересным примером использования масштаба для создания интересных геймплейных ситуаций и яркого запоминающегося образа является уровень из Bulletstorm (2011, Epic Games, People Can Fly), где действие происходит в развлекательном парке с большим количеством миниатюрных макетов зданий и роботизированными муляжами динозавров. В одном из павильонов игрок вступает в перестрелку с противником, используя миниатюрные небоскребы в качестве укрытий.
В отличие от предыдущих примеров, здесь масштаб игрока и врагов остается прежним. Благодаря масштабированию зданий-декораций получилось создать иллюзию гигантизма персонажей, что сделало этот уровень одним из наиболее запоминающихся во всей игре.
Bulletstorm © 2011, Epic Games, People Can Fly
Таким образом, мы выяснили, что масштаб и пропорции играют большую роль в создании иллюзии правдоподобного игрового окружения. А при желании они даже могут быть использованы на пользу геймплею для создания интересного и запоминающегося игрового опыта.
< НАЗАД | ОГЛАВЛЕНИЕ | ДАЛЕЕ >
Масштаб и его виды | Учебно-методический материал по окружающему миру (4 класс) на тему:
Урок курса «Окружающий мир» в 4-м классе по теме «Масштаб и его использование»
- Груздева Елизавета Анатольевна, учитель начальных классов
Цели:
Создать условия для:
- формирования у учащихся знаний по теме «Масштаб и его использование»;
- развития познавательной активности и самостоятельности учащихся;
- воспитания потребности самореализации в деятельности;
Оборудование: учебник «Окружающий мир» для 4 класса четырёхлетней начальной школы в двух частях. Автор О. Т. Поглазова, В.Д. Шилин. Смоленск: Ассоциация ХХI век, 2008 г.; рабочая тетрадь (часть 1). Автор О. Т. Поглазова. Смоленск: Ассоциация ХХI век, 2006 г; карточки с изображениями лиц.
Ход урока
Организация начала занятия.
Подготовка к усвоению новых знаний.
— У меня в руках обыкновенный тетрадный листок. Скажите, пожалуйста, как на нём я смогу изобразить вашу классную доску. Доска большая, а листок маленький. Смогу я это сделать? Как? (уменьшить размеры).
— Попробуйте, у вас на столах такие же листы бумаги. Выполните моё задание. Сначала подумайте, какой инструмент вам понадобится для работы.
— Итак, взяли в руки линейки и карандаши и начертили свою доску на листках.
Этап усвоения новых знаний.
— Я возьму два листка и покажу вам (выбираются два различных по размеру чертежа, выполненные учащимися). Скажите, если я захочу точно такую же доску заказать себе в класс, приглашу мастера, покажу эти листки, он поймёт, какая она? (нет)
— Это произошло потому, что вы уменьшали размеры в разное количество раз, даже не измеряя предмет. Это неправильно. Чтобы правильно уменьшить размер предмета, нужно знать во сколько раз его уменьшать и как его уменьшать.
Сегодня на уроке мы узнаем, как называется этот способ изменения размеров предмета и для чего он необходим. Может, кто-нибудь знает, как называется этот способ?
Этот способ называется масштаб.
Масштаб — это число, показывающее во сколько раз реальные размеры предмета уменьшены или увеличены при изображении их на чертеже или плане (на доску помещается табличка, на которой записано правило).
— Прочтите ещё раз понятие масштаба и ответьте, что показывает это число?
— Зачем происходит уменьшение?
— А может ли происходить увеличение предмета?
— Вернёмся к классной доске и выполним её чертёж, соблюдая масштаб, заранее договоримся, что каждый метр мы заменим сантиметром. Итак, длина доски равна — 4 м, а ширина — 1 м. В ваших тетрадях чему будет равняться длина, ширина? Во сколько раз мы уменьшили размеры? Выполняем чертёж.
— Мы выполнили чертёж классной доски, используя масштаб в 1см 1м или в масштабе в 1см 1 м, чтобы люди понимали, во сколько раз мы уменьшили предмет, обязательно рядом с чертежом подписывается масштаб, подпишем и мы: в 1 см 1м.
— Ещё раз объясним друг другу, как используем новое для нас понятие. Вспомним, какой первый шаг мы выполняли, чтобы изобразить большую доску на маленьком листке. (Измеряли размеры, на доску помещается табличка с записью: «1. Измерить длину и ширину предмета»).
— Второй шаг. Измерили, посмотрели на листок, и сделали следующий шаг, какой? (Уменьшили размеры). А размеры нужно уменьшать, как захочется? (в определённое количество раз) Вы мне уже приводили примеры, когда объект необходимо увеличить, тогда правильнее будет записать так (на доску помещается табличка с записью: «2. Увеличить или уменьшить размеры, используя масштаб»).
— И только в самом конце мы чертим предмет (на доску помещается табличка с записью: «3. Начертить предмет»).
— У нас с вами получился алгоритм, который поможет вам в дальнейшей работе на уроке.
— А теперь ещё раз обратимся к нашему листочку, мы записали масштаб. Записанный таким образом масштаб называется именованным, потому что в его записи участвуют именованные числа. Именованным числом называется число, которое сопровождается названием меры.
— К нашему чертежу можно записать масштаб и по-другому 1:100 — записанный так масштаб называют числовым. Откуда возникло такое название?
(в записи масштаба участвуют только числа). Объясните, какие числа записаны здесь?
— И ещё одна запись — линейный масштаб. Название его произошло от слова «линия», он изображается в виде прямой линии с делениями. Это мерки, которыми измеряется объект. Наша доска измеряется так — в одной мерке 1 метр.
Первичная поверка понимания.
— Сейчас я хочу предложить вам задание, в котором вы должны определить вид масштаба. Чтобы правильно определить и доказать свою мысль вы прочитаете статью в учебнике на странице 17.
Итак, внимание на доску, здесь представлены различные виды масштабов (Приложение).
— К какому виду мы отнесём первую запись? Вторую? Следующую?
— Вы отлично справились с моим заданием, и вы можете самостоятельно определить вид масштаба, поэтому переверните страничку и выполните самостоятельно задание под номером 1.
— Обменяйтесь тетрадями и проверьте друг друга. Поднимите руку, кто выполнил без ошибок. Отлично, молодцы, а теперь поднимите руки те, кто допустил ошибки. В чём была твоя ошибка? Как её можно исправить? Дома вы ещё раз внимательно прочитаете статью учебника и больше не допустите ошибок.
Физкультминутка.
— Скажите, ребята, а для определения масштаба нужна внимательность. Такую игру для развития внимания я подготовила для вас. Называется игра «Колечко». Вытяните правую руку вперёд и коснитесь большим пальцем мизинца, затем — безымянного пальца, затем коснёмся среднего пальца и, наконец, указательного пальца. Сначала выполняем движения в медленном темпе, затем увеличиваем темп. Такие же «колечки» выполняются левой рукой, затем обеими руками сразу.
Этап закрепления знаний.
— Надеюсь, что наша игра поможет вам в выполнении заданий. При выполнении заданий вы будете использовать знания о масштабе и его видах. Задания вы получаете по группам.
— Ребята, у которых их имя на табличке написано синим цветом, группа № 1, получают задание на карточке «Прочитайте статью, выделите диаметр Земли. Выберите свой масштаб и уменьшите размеры нашей планеты. Выполните чертёж Земли на листке, соблюдая свой масштаб, подпишите его». Все вычисления выполняем на карточках, можете использовать обратную сторону листа.
— Следующими задание получают ребята, у которых имя написано чёрным цветом, группа № 2. Найдите названия двух городов Называевск и Тюкалинск, измерьте расстояние между ними и, используя масштаб, указанный на листке, найдите расстояние между городами. Измерения и вычисления выполняем на карточках.
— Те, у которых имя подписано красным цветом, группа № 3, выполняют задание № 2 на странице 18 вместе со мной. Задание — Начерти план учебника по окружающему миру в масштабе 1:6. Итак, мы с вами возьмём учебник, чтобы измерить более точно, я предлагаю вам обложки учебника «Окружающий мир». Прежде, чем начать работу, необходимо продумать, как мы будем действовать. Каков будет наш первый шаг? Используйте алгоритм, записанный нами. Каков будет наш первый шаг? (Измерим длину и ширину учебника, его длина — 24 см, а ширина — 18 см).
— Что будем делать дальше? Нам нужно найти масштаб? Что такое масштаб? Во сколько раз мы должны уменьшить размеры обложки? (в шесть). Уменьшите, что у вас получилось? (длина — 4 см, ширина — 3 см)
— Чем мы завершим работу? (начертим прямоугольник с вычисленными сторонами). Отлично справились с работой, показали свою внимательность и знания все ребята группы.
— А теперь обратимся к ребятам группы № 1.(К доске вызываются два ученика, которые показывают свои чертежи и объявляют масштабы). У ребят этой группы я соберу карточки и поставлю оценки за работу.
— Посмотрев на работу группы № 1, можно сделать вывод, что, используя масштаб, можно изобразить не только прямоугольные, но и круглые предметы. Какие ещё предметы можно будет начертить, используя масштаб, вы ответите на следующем уроке. Вы выполните задание № 4, прочитайте его. («Изобрази план твоей комнаты, масштаб выбери сам»).
— Что такое план? (вид сверху) Как будет выглядеть ваша комната? Не забудьте, подписать масштаб при выполнении работы. Откройте дневники и запишите домашнее задание с. 18 № 4.
— А теперь обратимся к группе № 2. (Вызывается один из учеников, который называет расстояние между городами, свой масштаб.) Поверим правильность выполненного задания, у кого из ребят этой группы получился другой ответ?
Этап обобщения и систематизации знаний.
— Получается, ребята, что с помощью масштаба можно узнать не только размеры предмета, но и расстояние между объектами. Как вы думаете, кому это может понадобиться? (путешественникам)
И не даром, ребята, вы изучаете заповеди путешественника. Давайте, вспомним, какие вы уже рассмотрели:
- примечай ориентиры, чтобы вернуться домой;
- умей ориентироваться по сторонам горизонта;
- умей ориентироваться по компасу;
Какую заповедь мы добавим сегодня? — умей пользоваться масштабом. А как им пользоваться?
Этап подведения итогов.
— Закончить наш урок, подвести вывод, я хочу небольшим стихотворением
Чтоб весь мир изображать,
Мы должны масштаб узнать
Ты линейкой измеряй,
На бумаге уменьшай.
Цифровой, именованный, линейный —
Виды масштабов запомнить, сумей ты.
План начертить не составит труда,
Если с масштабом ты дружен всегда!
— Это стихотворение, напечатанное на карточке, лежит у вас на парте. Я сейчас прочитаю его, во время моего чтения подчеркните слова, которые помогут вам рассказать о теме урока своим близким или друзьям. Почему эти слова?
— Молодцы, может быть кто-то захочет сочинить дома ребус или загадку про масштаб, сделайте это.
Рефлексия
— Спасибо за урок. Мне было легко и приятно работать с вами. Я бы хотела узнать, а как вам работалось со мной, с каким настроением вы пойдёте на следующий урок. У вас на партах лежат изображения личиков. На одной карточке человечек улыбается, на другой его настроение не изменилось, осталось прежним. Представьте, что это ваше личико. Поднимите карточку с вашим настроением. Такое же настроение останется и у меня.
§ 2. Масштаб . Живой учебник геометрии
Изображение участка земли, пола комнаты или квартиры в уменьшенном виде называется планом этого участка, комнаты или квартиры. При этом необходимо изготовить уменьшенное изображение так, чтобы по плану участка или комнаты легко было узнать их настоящие размеры. Проще всего возле каждого отрезка на плане надписать его истинную длину. Часто так и делают, – например, когда зарисовывают план от руки, вчерне. На черт. 5 мы видим подобный план комнаты, изображенной на черт. 6. Но не всегда это бывает удобно. Обычно на плане приходится показывать много подробностей, – например, не только размеры самой комнаты, но и ширину окон, дверей, стен, печи и т. п. Если все эти размеры надписать на плане, в нем трудно будет разобраться.
Чтобы план был ясен и нагляден, его изображают «в масштабе». Это значит, что взамен метра действительно длины чертят на плане определенный небольшой отрезок, – напр. 1/2 см; тогда длина комнаты (черт. 6) 12 м изобразится на плане отрезком в 6 см; ширина ее 8 м – отрезком в 4 см; ширина окна 1,5 м – отрезком 0,75 см, или 7,5 мм и т. д. (черт. 7). И наоборот, если на плане ширина дверей равна 1 см, то это показывает, что настоящая ее ширина – 2 метра. О таком плане говорят, что он начерчен в масштабе «2 метра в 1 см».
К планам, начерченным в масштабе, обычно прилагают так называемый «линейный масштаб», который служит для того, чтобы по длине отрезков на плане удобно было находить их истинную длину. Образец такого масштаба изображен на черт. 8. Пользуются им следующим образом. Предположим, мы желаем узнать, как велико истинное расстояние от середины правого угла комнаты до ближайшего угла печки; оно показано на плане черт. 7 точечной линией (пунк тиром). Раздвинув ножки циркуля на расстояние, равное этому отрезку, переносим взятое расстояние на линейный масштаб (черт. 8) так, чтобы правое острие циркуля было у одной из отметок целых метров (т. е. направо от нуля) а левое острие – налево от нуля. В нашем случае правое острие окажется у отметки «5 метров», левое – у отметки «25 см» (число 25 на масштабе не написано, но подразумевается). Значит, истинное расстояние от окна до печки – 5 м 25 см.
Зная, скольким метрам истинной длины отвечает каждый сантиметр плана, легко рассчитать, во сколько раз расстояния на, плане меньше их настоящей величины. В нашем случае расстояния плана меньше их истинной («натуральной») величины во столько раз, во сколько 1 см меньше 2 метров, т. е. в 200. Другими словами, план выполнен в 1/200 натуральной величины. Дробь 1/200 называется «численным масштабом» плана. Если бы он был начерчен в масштабе «1 м в 1 см», то ч и с л е н н ы й масштаб плана был бы 1/100. Масштабу «1/2 м в 1 см» отвечает численный масштаб 1/50 и т. п.
Повторительные вопросы
Что называется планом? – Что значит «начертить план в масштабе»? – В каком масштабе выполнен план черт. 7? В какую долю натуральной величины? – Каким численным масштабам соответствуют следующие: «1 м в 1 см», «2 м в 1 см», «0,5 м в 1 см»?
Масштаб помещенияОбъяснение VR: самая важная концепция в VR
Объяснение масштабирования комнатыVR: самое важное понятие в VR
Масштабирование комнаты VR дает пользователям возможность свободно перемещаться в условиях погружения.
VR — это , а не без шкалы.
Захватывающие впечатления создаются путем отслеживания движений гарнитуры и контроллеров в реальном времени и их отражения в виртуальной реальности.
Это позволяет пользователям естественно перемещаться и взаимодействовать с виртуальными объектами в среде.
Без поддержки комнатных весов работа кажется неудобной из-за ограничений, накладываемых на их движения.
В этом блоге мы обсудим, как это работает и почему требуется для действительно иммерсивного опыта виртуальной реальности.
- Отслеживание VR: важность степеней свободы (DoF)
- 6DoF по сравнению с 3DoF
- Как настроить масштабирование помещения VR
- Масштабирование помещения VR для игр
- Масштабирование помещения VR для предприятия
- Понимание поведения в масштабе комнаты VR
Отслеживание VR: важность степеней свободы (DoF)
Пользователи отслеживаются в VR по положению их гарнитуры или контроллера.
Их движения преобразуются в виртуальный мир путем измерения того, как они перемещаются по степеням свободы. (DoF)
DoF — это количество способов отслеживания объекта в пространстве.
Гарнитуры VR поддерживают 6DoF или 3DoF.
3 степени свободы (3DoF)
Представление движений, отслеживаемых в 3DoF. Изображение: Арун Прасат
Виртуальная реальность в масштабе комнаты не обеспечивается отслеживанием 3DoF, потому что отслеживаются только вращательные движения головы.Когда они наклоняются и поворачивают голову, устройство может соответствующим образом распознавать и изменять свое отображение.
Изменения в позиции пользователя не отслеживаются.
3DoF VR-гарнитуры:
- Samsung Gear
- PSVR
- Google Cardboard
6 степеней свободы (6DoF)
Опыт виртуальной реальности в масштабе комнаты может быть обеспечен только в 6DoF. Это достигается путем комбинирования вращательного движения головки 3DoF с поступательным отслеживанием.
Трансляционные перемещения — это когда пользователи перемещаются из одного места в другое.Устройство использует оба этих движения вместе, чтобы понять, как пользователи перемещаются в трехмерном пространстве.
Представление движений, отслеживаемых в 6DoF. Изображение: Арун Прасат
6DoF VR Headsets
- Oculus Rift
- Oculus Quest
- HTC Vive
Почему это важно?
3DoF сильно ограничивает взаимодействие пользователей с окружающей средой. Это разница между пассивным наблюдением за окружающей средой и возможностью перемещаться по симуляции.
Ощущение исследования виртуального мира и подбора предметов обеспечивает дополнительный уровень погружения. Мы называем это чувством «присутствия», потому что пользователи часто откладывают недоверие из-за того, что все кажется реальным.
Это ощущение, которое создает незабываемые впечатления от виртуальной реальности.
Ощущение присутствия. Изображение: One Bonsai
Настройка масштабирования помещения VR
Отслеживание виртуальной реальности в масштабе помещения выполняется с помощью внутренних или внешних датчиков.
Внутренние датчики: Oculus Quest и Oculus Rift S были выпущены в 2019 году с функцией отслеживания наизнанку. Это означает, что у них есть встроенные датчики и камеры.
Эти датчики помогают гарнитуре отслеживать окружающую область и положение пользователя, чтобы соответствующим образом приспособиться к виртуальному миру.
Внешние датчики: В HTC Vive и Oculus Rift для отслеживания пользователей используются внешние датчики, установленные по всей комнате.
Пространство, необходимое для масштабирования комнаты VR: Вам понадобится минимум 2M x 1.5 м (6,6 x 5 футов) для комфортного использования.
Room Scale VR для игр
Изображение: Road to VR
Room Scale VR создан для игр, потому что он позволяет вам испытать новые перспективы, недоступные на других платформах.
Уклоняетесь ли вы от пуль, плывете по заброшенному кораблю или режете кубики световым мечом. Возможность перемещаться по комнате намного интереснее, чем сидячий опыт.
Он также предоставляет разработчикам игр новые способы рассказывать истории и создавать дизайн.Они должны помнить обо всех деталях, которые могут нарушить погружение. Каждый год появляются новые игры, которые проверяют пределы возможного.
Room Scale VR для предприятия
Изображение: Stambol
Статические данные из 3DoF не обеспечивают глубины, необходимой для анализа поведения пользователей.
Масштаб комнаты имеет решающее значение для создания реалистичных сценариев в VR.
Вы можете получить более точное представление о том, как пользователи могут реагировать на реальные ситуации.Это особенно важно для промышленных сценариев, которые требуют от пользователей выполнения задач и манипулирования виртуальными инструментами руками.
При правильном внедрении VR вы можете улучшить результаты обучения, разрабатывать лучшие продукты и принимать более обоснованные решения.
Корпоративные сценарии использования:
- Подготовьте сотрудников к опасным сценариям в виртуальной реальности, проверив, как они реагируют и принимают решения под давлением.
- Проведите исследование потребителей, чтобы узнать, как покупатели покупают товары в магазине.Отслеживание взгляда может показать вам, что привлекает их внимание.
- Проверьте характеристики продукта, пригласив клиентов сесть в виртуальный автомобиль. Понаблюдайте, как они взаимодействуют с панелями мониторинга и есть ли у них проблемы.
Понимание поведения в масштабе комнаты VR
Одной реализации VR недостаточно. Предприятия должны быть в состоянии доказать окупаемость инвестиций и измерить успех, понимая поведение в VR.
Все больше предприятий ищут альтернативные решения для обучения и совместной работы из-за коронавируса.(COVID-19) Доказать окупаемость инвестиций в виртуальную реальность как никогда важно.
Вот где приходит на помощь Cognitive3D.
Мы помогаем предприятиям получить представление о:
Наша платформа упрощает вам начало сбора конкретных показателей виртуальной реальности.
Мы не зависим от гарнитуры и поддерживаем более 27 гарнитур, а также большинство программных движков, включая Unity, Unreal, C ++ и JS.
Это означает, что вы можете просто установить наш SDK и подключить гарнитуру для получения аналитики в VR.
Узнайте больше о том, как виртуальная реальность может помочь вашему бизнесу
5 Креативное использование виртуальной реальности в медицинской промышленности
3 причины, почему виртуальная реальность преобразует розничную аналитику в 2020 году
Почему VR-аналитика важна для подтверждения рентабельности инвестиций
5 главных преимуществ Об использовании виртуальной реальности в обучении безопасности
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать практические советы, которые помогут вам напрямую измерить и подтвердить окупаемость инвестиций в VR / AR.
← Вернуться в блог.Roomscale 101 — Знакомство с Roomscale VR
Технология масштабирования комнатVive — одна из определяющих характеристик, которая отличает ее от других систем виртуальной реальности на рынке.Но что такое масштаб комнаты и почему он лучше других способов испытать виртуальную реальность? Не бойтесь, этот пост предоставит вам всю необходимую информацию, чтобы понять чудеса виртуальной реальности в масштабе комнаты.
Что такое Roomscale?
360 ° Roomscale VR использует технологию позиционного отслеживания, позволяющую использовать игровую зону размером до 5 метров по диагонали в качестве сцены для прогулок по виртуальной среде. Благодаря возможности беспрепятственно перемещаться, ваше состояние присутствия усиливается, позволяя вам полностью погрузиться в виртуальный мир, который вы изучаете.Все это благодаря Lighthouse, трехмерной системе лазерного слежения Valve.
В систему Lighthouse входят две базовые станции — маленькие черные ящики, каждая из которых содержит группу инфракрасных светодиодов и два инфракрасных лазера. С базовыми станциями, расположенными в противоположных углах игровой площадки, эти лазеры попеременно охватывают комнату по горизонтали и вертикали, чтобы отслеживать положение и ориентацию вашей гарнитуры и контроллеров. На поверхность вашего HMD и беспроводных контроллеров встроены инфракрасные датчики, которые могут обнаруживать инфракрасные волны, излучаемые вашими базовыми станциями.Затем эта информация передается обратно на ваш компьютер.
Совет! — отражающие поверхности, такие как зеркала или даже окна, могут вызывать неожиданное отражение инфракрасных лазеров и мешать работе системы слежения Lighthouse. Обязательно закройте эти поверхности или установите Vive в комнате, свободной от этих препятствий.
Vive Chaperone
Да, вы будете свободно ходить по комнате с гарнитурой, закрывающей глаза.Нет, это не приведет к тому, что вы столкнетесь со стенами или споткнетесь головой о диван. Именно здесь в игру вступает наш дружелюбный сопровождающий. С помощью программного обеспечения Vive вы можете настроить систему так, чтобы понимать периметр вашей игровой зоны. Отслеживая границы обозначенного вами пространства, Сопровождающий предупредит вас, когда вы вторгнетесь в эти границы, испуская синюю сетку, очерчивающую стены и пол.
Почему именно Roomscale?
Теперь, когда ваша точка зрения, местоположение, направление и скорость отслеживаются, а ваши границы установлены, вы можете исследовать виртуальные миры и участвовать в них, в отличие от любого другого носителя.Вы можете нырнуть в укрытие, когда вражеская ракета направляется к вам, или даже подойти к этому гигантскому существу, чтобы лучше рассмотреть. Напротив, сидячая и стоящая виртуальная реальность ограничивает вас одним местом, ограничивая вашу способность взаимодействовать в виртуальной реальности. И на всякий случай, если вам интересно, в то время как Vive был разработан для масштабирования комнаты, он может вместить сидячую или стоящую VR, в зависимости от ваших ограничений по пространству.
В масштабе комнаты или стоя VR? Почему все эти прогулки могут быть переоценены
При рассмотрении покупки виртуальной реальности действительно ли виртуальная реальность в масштабе комнаты имеет большее значение, чем постоянная виртуальная реальность? Некоторые недавние демонстрации дали нам повод усомниться в наших предыдущих выводах.
С тех пор, как мы впервые попробовали HTC Vive, мы были в восторге от того, насколько захватывающая виртуальная реальность в масштабе комнаты. (Виртуальная реальность в масштабе комнаты, как следует из названия, представляет собой виртуальную реальность, в которой вы можете свободно ходить по пространству размером с комнату, а не быть привязанным к одному месту.) На неделе я понял, что, когда все сделано хорошо, виртуальная реальность может быть такой же захватывающей и эффективной. (Виртуальная реальность стоя позволяет немного перемещаться вбок, но, в отличие от комнаты, вы остаетесь в одной меньшей области.)
Теперь я считаю, что ключ очень прост: а) вы вкладываете в него все свое тело и б) это настоящий опыт на 360 ° или нет.
Все игры Oculus Touch, которые мы видели в 2016 году, были разработаны с учетом отслеживания на 180 °: даже если у вас была настройка на 360 °, этот контент побуждал вас смотреть только в одном направлении (к двум основным датчикам). По сравнению с этой установкой, более захватывающим был выбор в масштабе комнаты.
Предстоящая линейка Oculus на 2017 год принесет более глубокие игры с большими мирами для исследования в 360 °Уилл Шанклин / New Atlas
Но тема второй волны игр Oculus Touch, которая выйдет в 2017 году, — это более глубокие путешествия, в которых вы исследуете большие миры, глядя во все стороны.Ни один из них не требует физического хождения по всей комнате (внутриигровое движение, обычно телепортация, управляет виртуальным движением), но просто стоять на одном месте и разворачиваться на 360 ° делало их очень захватывающими. Осмелюсь сказать, мой уровень виртуального «присутствия» ощущался ничуть не хуже, чем в масштабе комнаты.
Standing VR также имеет очевидное практическое преимущество: у немногих людей есть целая комната, которую они могут выделить для VR, и даже большая площадь пола, которую можно быстро очистить для игр, не всегда является доступной роскошью.Однако почти каждый может выделить небольшую площадку размером с коврик для игры стоя.
Третий датчик положения Oculus (дополнительная покупка за 59 долларов) по-прежнему необходим для отслеживания 360 ° RiftWill Shanklin / New Atlas
Однако ничего из этого не работает, если вы не добавите третий датчик в настройку Oculus Rift / Touch. (Это дополнительная покупка в размере 59 долларов США, так как покупка Rift and Touch дает вам только два датчика для отслеживания на 180 °.) Все предстоящие игры, в которые мы играем, позволяют вам вращать внутриигровую камеру, чтобы технически играть в нее на 180 °, но это далеко от идеала — и мгновенный разрушитель иллюзий.
Мы вернемся к этому после выхода полных версий этих игр Oculus 2017 года. Но игра в Robo Recall (бесплатный эксклюзив Oculus, который был запущен на этой неделе) с установкой Rift / Touch на 360 ° была одним из самых захватывающих, физических и динамичных опытов, которые у меня были в VR. Это превзошло общее качество всего, что я играл на Vive.
Как только вы достигнете порога в 360 ° с большим количеством физических нагрузок, теперь я считаю, что это больше зависит от качества игры, чем от того, действительно ли вы ходите или нет.
Rift может работать в масштабах помещения, но его датчики не так хорошо подходят для этого, как ViveWill Shanklin / New Atlas
.Таким образом, хотя Vive по-прежнему является лучшим техническим выбором для отслеживания в масштабе комнаты, комбинации ведущей библиотеки контента Oculus и удивительной иммерсивности хорошо сделанных опытов в положении стоя 360 ° может быть достаточно, чтобы сделать технические преимущества Vive больше или менее спорный вопрос.
Чтобы узнать больше о платформе виртуальной реальности Facebook, вы можете ознакомиться с обзором Oculus Rift с сенсорным управлением New Atlas и нашими впечатлениями от грядущей линейки игр 2017 года.
Как начать работу с виртуальной реальностью в масштабе комнаты для Oculus Rift
Несколько пользователей написали нам, спрашивая, поддерживает ли Prospect использование масштабирования комнаты в системе Oculus Rift.
Короткий ответ — да; оригинальный Oculus Rift официально поддерживает виртуальную реальность в масштабе комнаты за счет использования третьего датчика.Oculus Rift S имеет встроенное отслеживание в масштабе помещения прямо в гарнитуру, датчики не требуются!
I Если у вас есть оригинальный Oculus Rift, вам нужно выполнить несколько шагов, которые нужно выполнить, чтобы запустить виртуальную реальность в масштабе помещения. В этом сообщении блога мы коснемся некоторых соображений, необходимого оборудования и преимуществ использования этого типа настройки.
Мы также затрагиваем эти темы в нашей последней электронной книге, посвященной настройке виртуальной реальности в 2020 году.Здесь есть самая свежая информация о настройках.
Что такое виртуальная реальность в масштабе комнаты?
Сделаем шаг назад: что такое виртуальная реальность в масштабе комнаты и почему она так важна?
Комнатный VR относится к концепции наличия открытой выделенной области отслеживания, где пользователь может ходить, а его реальные движения отслеживаются и отражаются в его виртуальной среде. Это может иметь большое значение, делая виртуальное пространство более реальным и захватывающим, а также усиливает ощущение пространства пользователем.
Мы давно предпочитаем HTC Vive для демонстрации в масштабе комнаты и Oculus Rift для использования в стационарном или сидячем положении (например, на настольной рабочей станции). Развитие поддержки Rift в масштабе комнаты может склонить чашу весов и уравнять игровое поле между Rift и Vive для всех случаев использования.
Начало работыПоскольку у нас уже было необходимое оборудование, мы протестировали комнатный масштаб с тремя и четырьмя датчиками Oculus Rift и были весьма впечатлены результатами каждого из них.
Мы также хотели протестировать в масштабе комнаты ряд систем и видеокарт. Мы рекомендуем по возможности покупать что-то с GTX1080, но с этой настройкой мы использовали ноутбук MSI GT72S с GTX 980 и в общей сложности 6 портами USB 3.0 и 1 портом HDMI. Из этих 6 портов 3-4 использовались для датчиков.
При настройке этих дополнительных датчиков важно не перегружать порты вашего ПК. Не рекомендуется использовать разветвитель USB для достижения желаемого количества портов USB.Мы также рекомендуем использовать контроллеры Oculus Touch с Rift (в отличие от контроллера Xbox).
Вам понадобится:
Oculus Rift с сенсорными контроллерами: комплектов, включая контроллеры Oculus Rift и Touch, доступны для покупки.
Удлинительные кабели USB 3.0: Мы рекомендуем кабели более 15 дюймов, так как они должны иметь небольшой запас провисания для оптимальной укладки кабелей.
3-й датчик Oculus: Если ваша настройка позволяет это, вы также можете добавить дополнительный 4-й датчик.
Штатив / подставка для света: Рекомендуется для увеличения высоты дополнительных датчиков и улучшения покрытия области отслеживания.
Мощный ПК: Если вы еще не использовали систему виртуальной реальности, в этой статье описаны рекомендуемые характеристики компьютера.
Установить легко, если следовать этим простым инструкциям:
- Освободите пространство для виртуальной реальности в масштабе комнаты.Ваше пространство должно быть не меньше, чем 3 ‘x 3’ и не больше, чем приблизительно 14 ‘x 14’ (наша установка была приблизительно 13 ‘x 10’).
- Убедитесь, что ваши основные датчики для ваших HMD и сенсорных контроллеров находятся в передней части обозначенной вами зоны виртуальной реальности и отслеживаются.
- Подключите дополнительный датчик (-и) Oculus Rift к удлинительным кабелям USB 3.0 и поместите их в задней части очищенной области. Мы обнаружили, что легкие легкие подставки — самый простой способ установить это. Датчики отсоединяются от своих оснований, и размер резьбы (стандартная резьба 1 / 4-20, которая подходит для большинства фотооборудования) также соответствует этому типу крепления.
- Следуйте руководству по настройке Oculus Rift для оптимального позиционирования датчика и определения границ (дополнительная документация доступна здесь).
- Наслаждайтесь виртуальной реальностью в масштабе комнаты с помощью Rift!
Хотя виртуальная реальность в масштабе комнаты обеспечивает более динамичный опыт, бывают ситуации, когда пользователи Oculus Rift могут захотеть использовать сидячую конфигурацию с двумя трекерами.
Первое, что нужно учитывать — это пространство.Не во всех офисах есть выделенная зона, на которой можно разместить виртуальную реальность в масштабе комнаты, и в этом случае необходима сидячая конфигурация. Давайте также не упускать из виду многочисленные случаи, когда Rift сияет при использовании в неподвижном сидячем положении. Rift хорошо подходит для итеративной работы над дизайном прямо на вашем столе, что является сильной стороной этой системы. Внутренне это одно из главных достоинств этой системы.
И в помещении, и в сидячем положении есть свои преимущества, и тот факт, что Oculus Rift теперь официально поддерживает обе настройки, расширяет возможности и возможности, которые он может предоставить.Для каждого из этих типов настроек есть время, место и пространство. Наше окончательное мнение? Пока вы не перегружаете свой компьютер, виртуальная реальность в масштабе комнаты может добавить к общему впечатлению, особенно когда вы проводите клиентов по помещениям в Prospect.
Если вам интересно узнать больше о настройке виртуальной реальности на работе, в нашем полном руководстве по началу работы с виртуальной реальностью есть целый раздел.
Почему «Roomscale» — самая важная концепция в VR
В наши дни термин «виртуальная реальность» используется почти безрассудно, поскольку компании и бренды спешат привязать свои продукты к актуальной технической тенденции.Этот термин теперь регулярно используется для описания удивительно большого разнообразия продуктов, услуг и впечатлений, которые имеют очень мало общего друг с другом. Все, от недорогих чехлов для телефонов, таких как Google Cardboard и Samsung Galaxy Gear, до специализированных устройств, привязанных к ПК, таких как Oculus Rift и HTC Vive, теперь претендует на звание виртуальной реальности.
Но не все VR созданы равными, и это может сбивать с толку потребителей, пытающихся понять, чем эти впечатления отличаются друг от друга.Эта путаница также создает реальные риски для отрасли. Потребители, которых может не впечатлить плохо созданная или низкокачественная виртуальная реальность, могут ошибочно полагать, что вся виртуальная реальность такая же, и быть отключенными от этой технологии. В качестве поучительного примера просто взгляните на толчок киноиндустрии к 3D несколько лет назад. Лучшие 3D-фильмы просто удивительны, но наплыв 3D-фильмов, которые были сняты в 2D (большинство из которых были сняты в 2D и добавлялись дополнительные измерения постфактум), испортил мнение потребителей о формате.
Мы видим, что нечто подобное сейчас происходит с VR, с широко распространенным (и некоторые утверждают, что это преднамеренное) смешение понятий «360-градусное видео» и «виртуальная реальность». Это родственные форматы, так как оба они включают гарнитуры с закрывающим экраном, но есть ключевые различия, о которых потребители должны знать.
360-градусное видео снимается с помощью специальных камер, которые указывают сразу во всех направлениях. Это создает сферическую сцену, в которой пользователи могут смотреть вверх, вниз и вокруг, используя специальные гарнитуры.Такие впечатления можно производить дешево (многие компании выпускают 360-градусные камеры для массового рынка), и подавляющее большинство так называемых VR-впечатлений, особенно тех, которые предлагают бренды для маркетинговых целей, на самом деле представляют собой 360-градусное видео.
Ключ к виртуальной реальности — это способность взаимодействовать с окружающей средой, такой как та, что в этом VR … [+] дом с привидениями на мероприятии Halloween Horror Nights во Флориде (фото: Universal Parks)
Теперь я буду первым, кто признает, что точная точка, когда что-то перестает быть 360-градусным и может положительно называться VR, немного размыта.Но ключевое различие между форматами заключается в том, что 360 полностью предварительно записаны и пассивны. Вы смотрите документальный фильм в формате 360 видео. Вы играете в игру в виртуальной реальности.
Это не для того, чтобы разбить панорамное видео. Доступность формата абсолютно необходима для того, чтобы оборудование виртуальной реальности стало доступным в массы, и есть много хорошо подготовленных 360-градусных видео, которые, безусловно, стоят вашего времени. Но без возможности реально взаимодействовать с окружающей средой каким-либо значимым образом трудно утверждать, что это действительно виртуальная реальность.
Сила виртуальной реальности заключается в ее способности увлекать и вовлекать пользователей. Когда вы носите гарнитуру, многозадачность отсутствует, и такой всеобъемлющий опыт может затронуть ваш первичный мозг и нервную систему. Я люблю говорить, что, даже если вы знаете, что действительно пробуете опыт виртуальной реальности в конференц-зале или гостиной, вам все равно может быть трудно перешагнуть через этот виртуальный обрыв. В лучшем случае VR — это двигатель присутствия и сочувствия (термин, который используют бесчисленные продюсеры VR).
Вот почему так важна концепция так называемой виртуальной реальности «roomscale». Если вы хотите получить максимально возможное и максимально захватывающее впечатление от виртуальной реальности, это единственная функция, которую вам абсолютно необходимо искать.
По сути, roomscale VR дает пользователям возможность физически перемещаться по реальному пространству и переводить эти движения в виртуальный мир. Когда вы ходите по конференц-залу или гостиной, эти же движения происходят в виртуальной реальности. Излишне говорить, что эта функция полностью меняет то, как вы воспринимаете виртуальную реальность.Внезапно он кажется настоящим , что просто невозможно без виртуальной реальности (и определенно невозможно в видео 360). Играть в такие игры, как Space Pirates (настоятельно рекомендуется), больше не нужно нажимать на кнопки, а фактически уклоняться от огня инопланетян. С масштабированием комнаты виртуальная реальность становится ощущением всего тела — тем, чем мы все надеялись, прежде чем осознали, что можем подделать ее, сидя на диване и размахивая запястьями.
«Вы не поверите в roomscale VR, пока не наденете очки и не сделаете первый шаг», — говорит Коди Браун, основатель Roomscale.org, сайт, посвященный созданию сообщества вокруг этой концепции. «Прогулка по цифровому пространству в первый раз — это то, что вы никогда не забудете. Это звучит немного безумно, но у нас уже есть хорошее слово для этого. Roomscale VR — это киберпространство».
«Представьте себе виртуальную реальность, в которой вы стоите в открытом поле к западу от белого дома. С масштабированием комнаты, если вы начнете идти на запад в реальном мире, вы фактически пойдете на запад в виртуальном мире», — говорит Дэвид Тайтл, руководитель Сотрудник по взаимодействию с Bravo Media, который продюсирует VR-контент.«Если вы физически наклонитесь, чтобы посмотреть на виртуальный цветок, ваш виртуальный нос приблизится достаточно близко, чтобы почти почувствовать его запах».
Если это звучит намного круче, чем пассивные демонстрации виртуальной реальности, с которыми вы, возможно, сталкивались, то это потому, что это так. С масштабированием комнаты виртуальная реальность перестает быть уловкой для быстрого заработка, в которой доминируют маркетинговые агентства, которые стремятся сделать что-то в космосе только ради этого. С roomscale ваша нервная система возбуждается, и вы можете почувствовать, что через голодек вас перенесли в другой мир.Когда гики говорят о том, насколько крутой может быть виртуальная реальность, они имеют в виду именно это.
Сейчас на рынке может быть тонна установок виртуальной реальности, но очень немногие могут работать с Roomscale. HTC Vive может это сделать, и Oculus Rift анонсировал некоторые предстоящие аксессуары, которые также должны поддерживать его в своих гарнитурах. Есть также некоторые специальные установки, которые переводят движение всего тела в опыт, например, опыт Охотников за привидениями в Нью-Йорке и дом с привидениями виртуальной реальности в Universal Orlando). Но почти ничто другое в потребительском пространстве еще не может справиться с масштабом комнаты. .
Частично проблема заключается в том, что такие устройства, как HTC Vive, требуют тонны оборудования, включая стационарные датчики, которые отображают расположение комнаты вместе с движениями пользователя. В ближайшее время это препятствие должно исчезнуть. Каждое поколение смартфонов имеет лучшее позиционное отслеживание, и нетрудно представить, что выйдет такой, который действительно может обнаруживать и преобразовывать правильный тип движения для создания ощущений в масштабе комнаты. Сегодня самые современные смартфоны с легкостью отображают панорамное видео.Когда позиционное отслеживание станет немного лучше, эти вездесущие устройства могут также стать высококлассными установками виртуальной реальности, которые действительно приносят лучшее из этой технологии в массы.
Room Scale VR: The Buying Guide
Оборудование, необходимое для Room-scale VR (возможность ходить, собирать и использовать предметы и вообще физически взаимодействовать с миром) стоит от 1500 до 5 тысяч долларов (плюс налог) * в зависимости от уровня необходимой графики, портативности, дорожных сумок и коммерческого гарантийного покрытия.
* Примечание. Мы постараемся обновлять эту статью, но в будущем цены, вероятно, упадут.
The Rift — самый дешевый продукт, но он не поддерживает большую игровую площадку, поэтому мы рекомендуем Vive. Как правило, переносить программное обеспечение из системы в другую не так уж сложно, но это зависит от приложения. Основное преимущество Pro — более высокое разрешение и гарнитура, которая подходит для большего количества голов и очков. Новые базовые станции в Pro Kit поддерживают большую игровую зону и многопользовательскую виртуальную реальность. Мы рекомендуем Vive Pro Start Kit для большинства приложений.
- Oculus Rift (400 $) + дополнительный датчик 59 $
- Vive original (500 долларов США) + ремешок для аудиосистемы (99 долларов США) — в настоящее время нет в наличии везде
- Vive Pro
- Стартовый комплект (1098 долларов США), гарнитура Pro + оригинальные базовые станции
- Pro Kit (1399 долларов США), профессиональная гарнитура + новые базовые станции
- Гарантия на коммерческое использование (200-300 долларов) — поддерживает широкое использование пользователями на выставках и учебных станциях, а также обеспечивает более быструю замену оборудования в случае проблем
- Штативы (46 $)
- Разное
- Видеокабель Mini-DP (8 долларов) — необходим для Vive на ноутбуках
- Удлинитель (20 долларов США) — 25 футов, 3 выходных конца, экономия от необходимости в другом удлинителе
- Удлинитель с USB-портами для зарядки (21 доллар США) — поддерживает международные напряжения и розетки
- Сменная подушка / маска для лица (29 долларов США) — стандартная пена на Vive плохо смывает макияж и отводит пот.
- Gaffer tape (17 долларов) — часто приходится протягивать шнур через дверной проем — мы всегда склеиваем шнуры в качестве меры предосторожности.
- Салфетки на основе спирта (10 долларов) — мы регулярно вытираем подушку для лица, особенно после того, как нанесли макияж.
- Резервная базовая станция (139 долларов США). Vive довольно надежен, но базовые станции имеют движущиеся части и более подвержены риску поломки. Если это важно, мы путешествуем с двумя полными комплектами.
Дорожный чемодан - (428 долларов) — Pelican Air 1615 с разделителями Trekpak — подходит для стоек, ноутбука и Vive и даже не превышает ограничения по весу в 50 фунтов.После 50 с лишним путешествий по миру мы не можем порекомендовать достаточно.
Две системы Vive Pro удобно разместились в кейсе Pelican
Как минимум, мы рекомендуем видеокарту GTX 1070 и процессор i7-7700K. Приобретите процессор GTX 1080 и i7-8700K или i9 для лучшей графики (реалистичности) и защиты будущего. Если вы собираетесь портативный, не забудьте купить 15-дюймовый ноутбук, чтобы сэкономить на весе и поместиться в чехол для пеликана, который мы рекомендуем выше.
- Desktop (1349 $) — GTX 1070 + i7-8700 — этот бренд — наш недорогой десктоп
- Desktop high-end (1800 долларов) — GTX 1080 TI + i7-8700 Ноутбук
- low-end (1499 долларов) — MSI с GTX 1070 + i7-7700HQ
- Рекомендовано: Ноутбук среднего уровня (1850 долларов США) — Alienware с GTX 1070 и i7-8750H Ноутбук
- высокого класса (2749 долларов) — Alienware с GTX 1080 и i9-8950HK
Границы | Дизайн и оценка виртуальной восстановительной прогулки с виртуальной реальностью в масштабе комнаты и невозможными пространствами
Введение
Восстановительные прогулки на природе
Прогулки на природе — это замечательный и эффективный способ отвлечься от повседневных стрессов и найти расслабление, а также восстановление сил.Многочисленные эмпирические исследования показали, что прогулки в естественных условиях, таких как парки или леса, могут успешно уменьшить симптомы стресса, улучшить настроение и самочувствие, а также восстановить умственные ресурсы (Pretty et al., 2005b; Marselle et al., 2014; Capaldi et al. др., 2015; Корпела и др., 2016; Лахарт и др., 2019). Чаще всего эффект от прогулок на природе положительно контрастирует с прогулками в городской среде или в помещении с антропогенными особенностями и стимулами (Berman et al., 2008; Mayer et al., 2009; Роу и Аспиналл, 2011).
Очевидно, есть два фактора, которые способствуют восстановительному эффекту прогулок на природе, а именно (1) присутствие в естественной среде и (2) передвижение посредством ходьбы. Восстановительные эффекты природной среды широко исследованы. Теория восстановления внимания (ART; Kaplan and Kaplan, 1989; Kaplan, 1995) утверждает, что времяпрепровождение в окружающей среде с восстанавливающими качествами позволяет уделять косвенное внимание без усилий, так что ум может отдыхать и пополнять ценные, но утомленные ресурсы (усталость направленного внимания; ср.Каплан и Берман, 2010). Теория выделяет четыре характеристики, составляющие восстановительную среду. Во-первых, окружающая среда должна обеспечивать ощущение, что находится далеко, . Это может происходить либо через физическое дистанцирование, то есть физическое нахождение в удаленном месте, либо посредством психологического дистанцирования, то есть мысленное отстранение от повседневных рутинных действий и повседневных забот. Чем больше среда может поддерживать эти процессы, тем лучше она восстанавливается. Во-вторых, он должен включать элементы, которые вызывают мягкое очарование .Очень важно, чтобы окружающая среда содержала стимулы, которые естественным образом привлекают непроизвольное внимание, позволяя процессам направленного внимания отдыхать. В-третьих, он должен обеспечивать высокий уровень согласованности и степени. Элементы окружающей среды должны восприниматься как связанные друг с другом, не сбивая с толку, а среда в целом способствует погружению и является достаточно большой, чтобы ее можно было исследовать. В-четвертых, он должен иметь высокую совместимость с индивидуальными предпочтениями и целями, что облегчается, когда есть внутренняя мотивация для выполнения приятных действий в этой конкретной среде.
Хотя эти характеристики могут быть обнаружены в различных средах, считается, что природные среды соответствуют им с большей вероятностью или полностью, чем другие среды. Обширное пространство и множество завораживающих раздражителей заставляют непроизвольно обращать внимание на окружающую природу. В то же время они предлагают пространство для личных размышлений, что способствует восстановлению утомленных умственных ресурсов. Ряд эмпирических исследований подтверждают это постулируемое влияние природной среды на благополучие и восстановление (Bowler et al., 2010; Берто, 2014; Ohly et al., 2016; Pritchard et al., 2020). Даже краткий обзор окружающей природной среды может иметь восстановительный эффект (Li and Sullivan, 2016). Этот эффект кажется более выраженным, чем больше ощущается природная среда (например, прогулка по окружающей среде), а не просто наблюдается (например, просмотр видео; Mayer et al., 2009; Roe and Aspinall, 2011).
Второй фактор, составляющий восстановительную прогулку, — это ходьба. Прохождение восстановительной среды имеет два преимущества с точки зрения восстановления и благополучия.Во-первых, он вводит легкую форму физической активности, которая может вызвать восстановительный эффект и улучшить настроение (Pretty et al., 2005b; Hug et al., 2008; Lahart et al., 2019). Ходьба — это доступная и легкая для выполнения физическая активность, которая контрастирует с сидячими занятиями (Pretty et al., 2005a). Было показано, что регулярная физическая активность в виде прогулочных прогулок улучшает самочувствие, а также улучшает некоторые аспекты психического и физического здоровья (Sakuragi, Sugiyama, 2006; Thompson Coon et al., 2011; Хэнсон и Джонс, 2015; Gidlow et al., 2016). Во-вторых, ходьба может усилить восстанавливающие свойства окружающей среды, поскольку она позволяет активно исследовать окружающую среду. Ощущение большего пространства при ходьбе может открыть захватывающие стимулы, которые привлекают непроизвольное внимание и увеличивают воспринимаемую согласованность окружающей среды (Kaplan and Berman, 2010). Физические ощущения от входа в восстанавливающую среду также могут создать большее чувство ухода от повседневных забот.Было обнаружено, что выполнение различных видов физической активности в природной среде имеет больший потенциал для восстановления и снижения стресса, чем упражнения в помещении или в городской среде (Bodin and Hartig, 2003; Hug et al., 2009; Aspinall et al., 2015; Калогиури и др., 2015, 2016).
Все вышеперечисленное может объяснить, почему оздоровительные прогулки или прогулки на природе являются популярным видом отдыха в обществах по всему миру. Но в нашем современном обществе есть обстоятельства, которые могут затруднить прогулку на природе.Например, человек может жить в городской среде без зеленых насаждений в пределах разумного диапазона или из-за недостатка времени, чтобы добираться до указанных мест. Кроме того, человек может быть не в состоянии покинуть свое безопасное место, например, пациент в больнице, пожилой человек, неспособный самостоятельно выйти на улицу, или человек, который находится в закрытых помещениях из-за тюремного заключения или по причине к изоляции, поскольку пандемия коронавируса сделала это необходимым.
С ростом технического прогресса в компьютерном моделировании потенциальным решением проблемы отсутствия практической доступности прогулок на природе могло бы стать моделирование такого опыта с помощью современной технологии виртуальной реальности (VR).С помощью сложной симуляции восстановительные эффекты прогулок на природе можно было бы сделать более доступными в ситуациях, в которых они иначе были бы недоступны. В данной статье мы предлагаем и оцениваем приложение виртуальной реальности, которое использует виртуальную реальность в масштабе мобильной комнаты, чтобы предложить простой в использовании и всегда доступный суррогат восстановительных прогулок. Далее мы сначала описываем компоненты, варианты дизайна и преимущества разработанного приложения, а затем сообщаем о пилотном исследовании с целью сбора данных о возможности создания такого приложения.
Современная виртуальная реальность
При рассмотрении технологического решения для создания виртуальной реставрационной среды (VRE) VR представляется многообещающим. VR, закрепленный на голове, обеспечивает большую сенсорную точность, чем любая другая технология, характеристика, которая называется иммерсией (Slater and Wilbur, 1997). Высокая степень погружения важна, поскольку она предшествует ощущению присутствия , то есть ощущению фактического пребывания внутри смоделированной среды (Cummings and Bailenson, 2016; Buttussi and Chittaro, 2017).Чем сильнее ощущение присутствия, тем больше пользы для пользователя от воздействия виртуальной среды.
Современные гарнитуры виртуальной реальности значительно улучшились за последние годы как с точки зрения точности, так и с точки зрения доступности. Технология стала беспроводной и мобильной благодаря использованию внутренних, а не внешних устройств обработки и отслеживания. Это улучшает общую доступность и гибкость. Кроме того, коммерческие мобильные гарнитуры могут предлагать отслеживание движения головы с шестью степенями свободы (6-DoF; e.г., гарнитура Oculus Quest , гарнитура Pico Neo 2 ). Как повороты головы пользователя, так и движения головы при ношении наголовного дисплея (HMD) отслеживаются в трех измерениях (3D; см. Janeh et al., 2019). Это обеспечивает больший комфорт в VR, потому что виртуальные движения совпадают с движениями реального мира. Что еще более важно, в сочетании с отсутствием проводов отслеживание с 6 степенями свободы позволяет использовать приложения в масштабе комнаты (Langbehn et al., 2017), то есть пользователь может свободно перемещаться в пределах своей реальной комнаты и, таким образом, двигаться естественно. внутри виртуальной комнаты, потому что все движения реального мира отслеживаются и представляются в виртуальном пространстве.Учитывая доступность мобильных гарнитур VR и важность отслеживания с 6 степенями свободы, мы решили спроектировать и разработать приложение для такой мобильной гарнитуры с 6 степенями свободы, чтобы обеспечить высокую практичность. Примечательно, что это сопряжено с рядом проблем, поскольку центральный процессор (ЦП) и графический процессор (ГП) не так эффективны в мобильной гарнитуре, как в стационарном компьютере. Учитывая, что виртуальная реальность в целом является технологией, требующей большого объема обработки, это необходимо учитывать при разработке стимулов и взаимодействия с пользователем.
Виртуальные восстановительные среды
Рисунок от ART. Как описано выше, типичные элементы, которые можно найти в природе, кажутся подходящими условиями для восстановительных прогулок. Поэтому при разработке виртуальной восстановительной прогулки наиболее простым подходом является компьютерное моделирование элементов и стимулов, напоминающих природу. Ряд экспериментальных исследований показал, что смоделированные VRE могут имитировать восстановительные эффекты реальных природных сред (Annerstedt et al., 2013; Андерсон и др., 2017; Чунг и др., 2018; Laurent et al., 2019; Mattila et al., 2020). Это особенно верно для сложных иммерсивных симуляций, например, с помощью HMD (de Kort et al., 2006; Villani and Riva, 2012; Liszio et al., 2018; Blum et al., 2019; Rockstroh et al., 2019, 2020).
Однако реалистичное моделирование природы вызывает озабоченность с точки зрения доступности. При разработке VRE для мобильных гарнитур виртуальной реальности невозможно реалистичное моделирование природы с текстурами высокого разрешения и обилием стимулов.Такое реалистичное моделирование требует высокой обработки, которая не может быть удовлетворена современными мобильными графическими процессорами и процессорами без сжатия и уменьшения детализации. Учитывая, что в этой исследовательской работе особое внимание уделяется практичности и доступности, мы решили реализовать стилизованные варианты различных природных элементов и сред, которые менее требовательны с точки зрения вычислений. Примечательно, что для того, чтобы окружающая среда соответствовала характеристикам восстанавливаемости, описанным ART (Kaplan and Kaplan, 1989; Kaplan, 1995), она не должна быть реалистичной.Скорее, сама теория устанавливает абстрактные требования (например, пребывание вдали, увлечение, согласованность, совместимость), которые, возможно, должны выполняться в различных средах, напоминающих природу. В предлагаемом приложении мы разработали четыре различные схемы стилизованных VRE, чтобы предложить варианты (см. Рисунок 1). Эти VRE включали стилизованные природные элементы, такие как камни, траву, цветы и деревья. Несмотря на то, что они не содержали реалистичных стимулов, дизайн и компоновка VRE руководствовались компоновкой прототипов природных пейзажей в сочетании с принципами ART.
Рисунок 1 . Скриншоты некоторых стилизованных природных сред.
Помимо соображений доступности, стилизованная среда с меньшей вероятностью вызовет определенные ассоциации с известными стимулами и, таким образом, с меньшей вероятностью вызовет эффект сверхъестественной долины , который описывает феномен, который чем более реалистичным становится симуляция, тем больше неприязнь к этой симуляции может get (см. Tinwell, 2014; McMahan et al., 2016). Это было бы вредно в контексте восстановления.Кроме того, из-за отсутствия ассоциаций в реальном мире и соответствующих ожиданий стилизованные стимулы предоставляют больше творческой свободы при разработке VRE. В нереалистичной среде пользователи более открыты для необычных цветов и форм или новых схем стимулов. Опять же, это упрощает разработку различных VRE для мобильной виртуальной реальности.
Передвижение и невозможные пространства
Помимо VRE, приложение для восстановительной ходьбы должно включать в себя механизм передвижения для имитации ходьбы.В VR есть несколько потенциальных механизмов передвижения. Самый распространенный — искусственное скользящее движение с помощью джойстика или другого пользовательского ввода. Всякий раз, когда пользователь вводит определенный тип данных, он или она движется в желаемом направлении в виртуальном мире. Хотя этот тип передвижения обеспечивает максимальную свободу (то есть весь виртуальный мир легко доступен), он несет в себе наибольший потенциал симуляционной болезни из-за несоответствия между виртуальным движением и неподвижностью реального мира (см.Калогиури и др., 2018; Саредакис и др., 2020). Что еще более важно, он не включает сам процесс ходьбы и исключает физическую активность из восстановительной прогулки. Насколько мы понимаем, сложная симуляция прогулок на природе должна включать симуляцию ходьбы, которая включает в себя физические ощущения и двигательную активность реальной ходьбы. В контексте данной статьи использование дополнительного оборудования, такого как беговые дорожки, не исследуется, поскольку в центре внимания нашего исследовательского подхода лежит практичность и доступность.Мы считаем, что подходящей формой передвижения при моделировании восстановительной ходьбы является реализация виртуальной реальности в масштабе комнаты и точный перевод положения головы пользователя из реального мира в виртуальный. Как было сказано выше, современные мобильные гарнитуры VR делают это возможным. Таким образом, реальное ощущение ходьбы через восстанавливающую среду точно моделируется в виртуальном мире с небольшим риском симуляционной болезни (см. Saredakis et al., 2020) и максимальным контролем над движением.Это также интуитивная форма передвижения, поскольку она основана на реальной ходьбе без необходимости искусственного ввода данных пользователем или дополнительного оборудования и, таким образом, обеспечивает высокую доступность.
Однако подход в масштабе помещения представляет собой проблему. В VR легко смоделировать обширные пространства, которые больше, чем реальное пространство, окружающее пользователя. Но если виртуальное движение определяется движением в реальном мире, виртуальное пространство, которое можно пересечь, ограничивается фактически доступным пространством реального мира.Однако восстановительные прогулки обычно включают в себя посещение обширных сред. Ограничение виртуального пространства доступным реальным пространством может снизить восстановительный потенциал виртуальной прогулки, ограничивая исследуемую протяженность окружающей среды и, таким образом, обилие стимулов, которые можно ощутить с близкого расстояния.
Чтобы обеспечить исследование достаточно большой природной среды и, таким образом, повысить восстанавливающее качество опыта, в то же время из-за ограничений ограниченного доступного реального пространства, предлагаемая виртуальная восстановительная прогулка использует так называемые невозможных пространств .Невозможные пространства описывают смоделированные комнаты, в которых части разных пространств перекрываются и, следовательно, невозможны в реальном мире (см. Suma et al., 2012; Vasylevska et al., 2013). Перекрытие указанных пространств не видно пользователю напрямую, потому что оно перекрывается объектами, разделяющими эти пространства. Невозможные пространства позволяют создавать огромное количество виртуальных сред в ограниченном пространстве реального мира. Таким образом, имитация восстановительной прогулки может происходить в ограниченном пространстве и при этом имитировать обширную VRE.
Пробное исследование
В предлагаемом приложении VR для восстановительной ходьбы мы реализовали невозможную компоновку пространства, которая позволяет многократно переключать VRE (см. Рисунок 2A). Пользователь ходит взад и вперед по заданному пути в окружающей реальной комнате. Путь отмечен в виртуальном мире небольшими камнями, обозначающими границы пространства реального мира, по которому можно пройти, и сигнализирующим пользователю, когда нужно развернуться. Мы выбрали прогулку взад и вперед вместо хождения по кругу, потому что это ограничивает необходимое пространство одним измерением и, таким образом, делает его еще более доступным в ограниченных пространствах, таких как небольшие меблированные комнаты или узкие коридоры.Кроме того, ходьба вперед и назад устраняет необходимость поиска пути и, таким образом, позволяет сосредоточить визуальное внимание на VRE. Виртуальное пространство разделено на две части одинакового размера стеной с воротами (см. Рисунки 2B, C). Прогуливаясь по тропинке вперед и назад, пользователь неоднократно пересекает ворота. Каждый раз, когда пользователь проходит через ворота, ворота на короткое время закрываются сразу за пользователем, (временно невидимая) среда за стеной заменяется новой средой, и ворота немедленно открываются снова, чтобы показать новую среду.Все переключение происходит за секунду. Переключение незаметно, потому что оно закрыто и происходит позади пользователя, который в данный момент все еще смотрит в другом направлении и идет до конца пути. Эта комбинация фактического передвижения при ходьбе и невозможных виртуальных пространств гарантирует, что пользователь проходит через небольшую часть каждого VRE и что с помощью ходьбы пользователь может открывать для себя новое окружение и стимулы.
Рисунок 2. (A) Схема виртуальной среды (вид сверху).Пользователь ходит взад и вперед в пределах пешеходной зоны (темная двойная стрелка). Когда пользователь входит в виртуальную область A, ворота закрываются, и среда в виртуальной области B меняется, и наоборот. (B) Скриншот перегородки с закрытыми воротами. Маленькие камни на полу очерчивают зону, по которой участники должны идти. (C) Скриншот разделительной стены с открытыми воротами.
Чтобы выяснить, применим ли предложенный подход в различных условиях реального мира, мы провели экспериментальное исследование.Мы сравнили восстановительную прогулку с динамически меняющейся средой с реализацией управления с фиксированной средой, в которой окружение с каждой стороны стены оставалось неизменным на протяжении всего упражнения по ходьбе. Мы оценили восстановление и самочувствие, а также поведенческие данные соответствующих упражнений ходьбы.
Механизм переключения среды должен предлагать ряд преимуществ по сравнению с реализацией с фиксированной средой с точки зрения восстановительного потенциала виртуальной прогулки в масштабе комнаты.Во-первых, пока пользователь постоянно ходит взад и вперед внутри реального пространства, он или она постоянно перемещается и исследует новое окружение в виртуальном пространстве. По-видимому, это делает менее очевидным тот факт, что ходьба на самом деле происходит в очень ограниченном пространстве и снова и снова проходит по одной и той же земле. Это должно помочь пользователю чувствовать себя более вовлеченным в процесс и меньше осознавать потенциально менее восстанавливающее окружающее невиртуальное пространство. Мы предположили следующее:
Гипотеза 1 ( H 1 ): виртуальная восстановительная прогулка с динамически изменяющимися VRE приводит к большему вовлечению, чем реализация с фиксированной средой.
Во-вторых, большее количество увлекательных стимулов должно лучше привлекать внимание пользователя. В результате пользователь должен лучше осознавать настоящий момент с меньшим количеством отвлекающих или несвязанных мыслей, которые могут ослабить восстанавливающий эффект опыта:
Гипотеза 2 ( H 2 ): виртуальная восстановительная прогулка с динамически изменяющимися VRE приводит к большему вниманию к настоящему моменту, чем реализация с фиксированной средой.
В-третьих, вместо того, чтобы просто ходить взад и вперед внутри фиксированной среды, с невозможными пространствами, ходьба — это средство для открытия нового окружения. Как уже говорилось выше, ходьба в восстановительной прогулке выполняется не только ради физических упражнений, но и ради исследования. Исходя из этого, мы ожидали следующего:
Гипотеза 3a ( H 3a ): виртуальная восстановительная прогулка с динамически изменяющимися VRE имеет больший восстановительный потенциал, чем реализация с фиксированной средой.
Гипотеза 3b ( H 3b ): виртуальная восстановительная прогулка с динамически изменяющимися VRE приводит к более субъективному восстановлению, чем реализация с фиксированной средой.
Гипотеза 3c ( H 3c ): виртуальная восстановительная прогулка с динамически изменяющимися VRE улучшает настроение больше, чем реализация с фиксированной средой.
Помимо проверки этих гипотез, мы экспериментально исследовали, повлияют ли две реализации виртуальной восстановительной ходьбы на расстояние ходьбы.Реализация невозможных пространств и результирующее разнообразие VRE могут влиять на расстояние пешеходной доступности конкурирующими способами. С одной стороны, динамически изменяющиеся VRE могут вызвать любопытство, чтобы узнать больше, что увеличит скорость ходьбы и, следовательно, общее расстояние ходьбы за фиксированный промежуток времени. С другой стороны, более высокая плотность новых стимулов может заставить пользователя тратить больше времени на восприятие каждого VRE, что приведет к снижению скорости ходьбы. Учитывая эти противоречивые соображения, мы оценили и проанализировали параметры движения в исследовательской манере.
Метод
Участники и дизайн
Исследование проводилось в виде полевого эксперимента. Опыт виртуальной ходьбы, а также условия контроля и все необходимые оценки и информация были включены в одно приложение Android для работы с гарнитурой Oculus Quest VR. Приложение стало общедоступным через платформу SideQuest (https://sidequestvr.com), которая позволяет владельцам гарнитуры Oculus Quest устанавливать сторонние приложения на свои устройства.Эксперимент продвигался через саму платформу SideQuest, а также через различные социальные сети. Денежного вознаграждения за участие не было. После эксперимента всем участникам бесплатно была предоставлена лицензия на личное использование приложения. Эта лицензия позволяла неограниченное использование без оценок и сбора данных.
Всего в эксперименте приняла участие 31 участница (11 женщин). Средний возраст составлял 37,6 года ( SD, = 9,8) с диапазоном от 23 до 61 года. Исследование проводилось как рандомизированный контролируемый эксперимент между субъектами с полученным цифровым способом информированным согласием.Участникам было случайным образом назначено одно из двух условий: виртуальная прогулка с фиксированной средой (контрольная группа, n = 16) или виртуальная прогулка с предложенным механизмом переключения динамической среды (лечебная группа, n = 15). ). Мы измерили вовлеченность, осознание настоящего момента, воспринимаемую восстанавливаемость упражнения, субъективное восстановление, настроение, а также фактическое пройденное расстояние. Эксперимент, включающий случайное назначение, был основан на программном обеспечении без какого-либо взаимодействия с экспериментатором.Эксперимент проводился в соответствии с этическими принципами APA, а также всеми соответствующими местными этическими требованиями.
Упражнение по виртуальной ходьбе
Участники в обоих условиях приняли участие в 8-минутной виртуальной прогулке вперед и назад по прямой линии длиной 3,5 м. В условиях лечения мы реализовали предложенные невозможные пространства, то есть новая стилизованная среда создавалась всякий раз, когда участники переходили в другую половину виртуального пространства.Для создания разнообразия каждая среда была выбрана из одной из четырех различных схем сред (с разными формами и цветами), каждая схема включала в себя ряд похожих сред. Цветовая схема, из которой среды были отрисованы при создании экземпляра, изменялась каждые две минуты. Последовательность цветовых схем была случайной для каждого участника. В контрольном режиме переключения сред не происходило. Окружения по обе стороны ворот были по одной схеме. Для каждого участника контрольного условия случайным образом выбиралась одна из четырех схем.Оба условия получили одинаковые инструкции (см. Дополнительные материалы), в которых участникам предлагалось медленно ходить взад и вперед по дорожке и осматривать окрестности.
Инструменты
Мы оценили как опыт виртуальной реальности, так и опыт медитации, используя по одному пункту («Насколько вы опытны с виртуальной реальностью / медитацией?») По 5-балльной шкале Лайкерта (1 = совсем нет , 5 = очень хорошо ).
Вовлеченностьоценивалась с помощью подшкалы вовлеченности Опросника присутствия Igroup (IPQ; Schubert et al., 2001). Подшкала состоит из четырех пунктов, оцениваемых по 7-балльной шкале Лайкерта (примерный пункт: «Я был полностью очарован виртуальным миром»).
Осведомленность о настоящем моменте измерялась с помощью элемента, созданного самим собой («Во время упражнения я чувствовал себя тесно связанным с настоящим моментом») по 7-балльной шкале Лайкерта (1 = совсем не , 7 = полностью ).
Приписываемое восстанавливающее качество соответствующего упражнения при ходьбе измерялось с помощью шкалы воспринимаемой восстанавливаемости (PRS; Hartig et al., 1997). PRS состоит из четырех подшкал , находящегося вне дома, (два элемента; образец элемента: «Проведение здесь времени дает мне хороший перерыв в моей повседневной рутине»), увлечение, (шесть элементов; образец элемента: «The обстановка обладает захватывающими качествами »), согласованность , (четыре элемента; образец элемента:« Это сбивает с толку ») и совместимость , (пять элементов; образец элемента:« У меня есть ощущение, что я принадлежу этому месту »). По каждому пункту участники оценивают степень одобрения по 7-балльной шкале Лайкерта (1 = совсем не , 7 = полностью ).
Субъективное восстановление оценивалось по шкале результатов восстановления (ROS; Korpela et al., 2008). ROS включает в себя три аспекта расслабления и спокойствия (три элемента; образец элемента: «После посещения этого места я теперь чувствую себя восстановленным и расслабленным»), восстановление внимания (один элемент; образец элемента: «Моя концентрация и бдительность явно возросли там») , и прояснение своих мыслей (два элемента; образец элемента: «Посещение было способом прояснить и прояснить мои мысли»), хотя все элементы агрегированы, чтобы сформировать единый балл по всей шкале.Каждый элемент оценивается по 7-балльной шкале Лайкерта (1 = , совсем не , 7 = , всего ). В отличие от PRS, который просит участников оценить воспринимаемый потенциал настройки для выявления восстановления у различных наблюдателей, ROS обращается к фактическому мгновенному результату опыта с точки зрения субъективного восстановления.
Настроение оценивалось с помощью краткой формы шкалы положительных и отрицательных воздействий (PANAS-SF; Watson et al., 1988). Он состоит из двух подшкал для положительного и отрицательного воздействия по пять пунктов в каждой.Участники оценивают, в какой степени положительное (образец: «активный») или отрицательное (образец: «нервный») прилагательное описывает их текущий аффект. Каждый элемент оценивается по 5-балльной шкале Лайкерта (1 = совсем не , 5 = очень сильно ).
Расстояние ходьбы было рассчитано путем фиксации всех перемещений положения гарнитуры VR в плоскости XZ, вызванных ходьбой (т. Е. Только горизонтальных перемещений, исключая изменения по оси Y из-за несвязанных движений головы вверх или вниз) на покадровая основа.
Процедура
Весь эксперимент, включая все оценки и упражнения по ходьбе, был проведен в специальном приложении VR. Вначале приложение просило участников прочитать и согласиться с формой информированного согласия. Затем приложение проверило, было ли игровое пространство участника (отмеченное и защищенное пространство в реальной комнате, отслеживаемое через гарнитуру) достаточно большим (не менее 0,7 5 м × 4,0 м) для участия в эксперименте. В случае неудачи участникам была предоставлена возможность переставить свое игровое пространство, а затем продолжить эксперимент.Участников направили к отмеченной точке в виртуальном пространстве, чтобы обеспечить правильную исходную позицию для предстоящей виртуальной прогулки. Затем участники ответили на предварительный опрос, который включал демографические данные и PANAS-SF. После этого участники получили и затем выполнили 8-минутную ходьбу в случайно выбранных экспериментальных условиях. После упражнения участники ответили на опрос после оценки, который включал PANAS-SF, PRS, ROS, IPQ и пункт, касающийся осведомленности о настоящем моменте.Наконец, собранные данные были переданы, и участники были проинформированы. С этого момента все участники могли воспроизводить упражнение по ходьбе в условиях лечения без какого-либо сбора данных.
Анализ данных
Учитывая наш экспериментальный план с двумя условиями с почти равными размерами групп, случайным назначением условий и метрическими зависимыми переменными, мы следовали общей рекомендации (см. Field, 2013), чтобы проверить потенциальные различия между субъектами в оценках результатов с использованием дисперсионного анализа ( ANOVA) с одним фиксированным фактором (экспериментальные условия).
Перед анализом мы агрегировали соответствующие элементы каждой подшкалы IPQ, PRS, ROS и PANAS-SF путем вычисления соответствующего среднего арифметического. Каждая подшкала PRS и PANAS-SF была проанализирована отдельно, чтобы дать более детальное представление о влиянии восстанавливающей ходьбы на различные аспекты восстановления сил и настроения. Чтобы скорректировать уровень семейных ошибок в соответствующих шкалах, порог значимости был скорректирован по Бонферрони до α = 0.0125 для подшкал PRS и α = 0,025 для подшкал PANAS-SF. Для всех других случаев проверки значимости порог был установлен на α = 0,05.
Чтобы проверить возможные искажения, мы определили различия между состояниями в отношении возраста, опыта виртуальной реальности и опыта медитации до виртуальной прогулки с помощью одностороннего дисперсионного анализа. Не было влияния состояния на возраст, F (1, 29) = 0,001, p = 0,977, ηp2 <0,001, с аналогичными значениями в группе лечения ( M = 37.67, SD = 10,04) и контрольной группы ( M = 37,56, SD = 9,84). Не было никакого влияния условия на опыт VR, F (1, 29) = 0,034, p = 0,855, ηp2 = 0,001, с таким же высоким опытом в группе лечения ( M = 4,27, SD = 1,22) и контрольной группы ( M = 4,19, SD = 1,17). Не было никакого влияния условия на опыт медитации, F (1, 29) = 0.102, p = 0,752, ηp2 = 0,004, с аналогичными значениями в группе лечения ( M = 1,80, SD = 1,01) и контрольной группе ( M = 1,69, SD = 0,95). Следовательно, мы не включали никакие ковариаты в наши статистические модели. Полученный однофакторный дисперсионный анализ без каких-либо ковариат эквивалентен тесту t для независимых выборок.
Результаты
Участие
Чтобы проверить, сообщили ли участники о более высоком вовлечении в группу лечения по сравнению с контрольной ( H 1 ), мы провели односторонний дисперсионный анализ по подшкале вовлеченности IPQ.Внутренняя согласованность подшкалы составила α = 0,92 Кронбаха. ANOVA выявил влияние условия: F (1, 29) = 16,677, p <0,001, ηp2 = 0,365, с более высокими значениями в группе лечения ( M = 5,75, SD = 1,41) по сравнению с контрольной группой ( M = 3,86, SD = 1,16).
Осведомленность о настоящем моменте
Чтобы проверить, сообщили ли участники о более высокой осведомленности о настоящем моменте после лечения по сравнению с контролем ( H 2 ), мы провели односторонний дисперсионный анализ для элемента, созданного самим собой.ANOVA выявил влияние условия: F (1, 29) = 8,840, p = 0,006, ηp2 = 0,234, с более высокими значениями в группе лечения ( M = 5,87, SD = 1,46) по сравнению с контрольной группой ( M = 4,06, SD = 1,88).
Воспринимаемая восстанавливаемость
Чтобы проверить различия в восприятии участниками восстановительного опыта между двумя состояниями ( H 3a ; рис. 3), мы провели отдельный односторонний дисперсионный анализ для каждой из четырех подшкал PRS.Внутренняя согласованность субшкал варьировалась от α = 0,77 Кронбаха (отсутствие) до α = 0,95 Кронбаха (очарование и совместимость). ANOVA для , находящегося вдали от дома , показал влияние состояния: F (1, 29) = 7,679, p = 0,010, ηp2 = 0,209, с более высокими значениями в группе лечения ( M = 5,83). , SD = 1,50) по сравнению с контрольной группой ( M = 4,53, SD = 1,10). ANOVA на увлечение выявил эффект условия, F (1, 29) = 17.738, p <0,001, ηp2 = 0,380, с большим интересом в группе лечения ( M = 5,83, SD = 1,12) по сравнению с контрольной группой ( M = 3,94, SD = 1,36) .
Рисунок 3 . Воспринимаемая восстанавливаемость по субшкале по состоянию. Планки погрешностей представляют собой 95% доверительные интервалы (95% ДИ).
Отсутствует влияние условия на согласованность , F (1, 29) = 3,904, p = 0.058, ηp2 = 0,119, с сопоставимыми значениями в группе лечения ( M = 6,05, SD = 1,13) и контрольной группе ( M = 6,66, SD = 0,47). ANOVA на совместимость показал влияние условия, F (1, 29) = 8,230, p = 0,008, ηp2 = 0,221, с более высокими значениями в группе лечения ( M = 5,15, SD = 1,60) по сравнению с контрольной группой ( M = 3,59, SD = 1.43).
Субъективное восстановление
Чтобы проверить, чувствовали ли участники себя более восстановленными после лечения по сравнению с контролем ( H 3b ; рис. 4), мы провели односторонний дисперсионный анализ. Внутренняя согласованность ROS составила α = 0,97 Кронбаха. ANOVA выявил эффект условия: F (1, 29) = 6,270, p = 0,018, ηp2 = 0,178, с более высоким субъективным восстановлением в группе лечения ( M = 5,53, SD = 1.54) по сравнению с контрольной группой ( M = 4,18, SD = 1,48).
Рисунок 4 . Субъективное восстановление по состоянию. Планки погрешностей представляют 95% доверительный интервал.
Настроение
Чтобы проверить различные изменения настроения от до и после тренировки между двумя условиями ( H 3c ), мы провели два отдельных ANOVA с повторными измерениями для положительного (Рисунок 5) и отрицательного аффекта (Рисунок 6). Внутренняя согласованность двух подшкал PANAS-SF варьировалась от α = 0 Кронбаха.78 (PANAS-PA, до тренировки) до α Кронбаха = 0,94 (PANAS-NA, до тренировки). ANOVA для положительного аффекта показал взаимодействие Время × Условие, F (1, 29) = 18,813, p <0,001, ηp2 = 0,393. Увеличение положительного аффекта было сильнее в группе лечения (Δ среднее значение = 1,43) по сравнению с контрольной группой (Δ среднее значение = 0,13). Не было взаимодействия Время × Условие для отрицательного аффекта, F (1, 29) <0.001, p = 0,992, ηp2 <0,001. Однако было влияние времени на отрицательных аффекта, F (1, 29) = 26,876, p <0,001, ηp2 = 0,481, с уменьшением отрицательного аффекта от до тренировки ( M = 1,75, SD = 0,95) после тренировки ( M = 1,33, SD = 0,73).
Рисунок 5 . Положительное настроение по состоянию по времени. Планки погрешностей представляют 95% доверительный интервал.
Рисунок 6 .Негативное настроение по состоянию на момент времени. Планки погрешностей представляют 95% доверительный интервал.
Пройденное расстояние
Чтобы проверить разницу в пройденном расстоянии во время упражнения, мы провели односторонний дисперсионный анализ (рисунок 7). ANOVA выявил эффект условия: F (1, 29) = 7,140, p = 0,012, ηp2 = 0,198, с более длинным пройденным расстоянием в контрольной группе ( M = 182,52 м, SD = 46,99 м), чем в экспериментальной группе ( M = 143.05 м, SD = 33,67 м).
Рисунок 7 . Пройденное расстояние по условию. Планки погрешностей представляют 95% доверительный интервал.
Обсуждение
В этом исследовании изучалась возможность применения нового подхода виртуальной реальности в масштабе комнаты к моделированию восстановительных прогулок. Он исследовал, имеет ли симулированная виртуальная прогулка с динамическими VRE через невозможные пространства преимущества перед реализацией с фиксированной средой с точки зрения вовлеченности, осознания настоящего момента, воспринимаемой восстанавливаемости, субъективного восстановления и настроения.Чтобы изучить поведенческие последствия, мы проанализировали влияние на пройденное расстояние во время упражнения.
Результаты обнадеживают в отношении нового подхода виртуальной реальности к моделированию восстановительных прогулок в масштабе комнаты. Учитывая, что исследование проводилось в полевых условиях с рядом неизвестных планировок комнат, исследование представляет собой эмпирическое подтверждение концепции предлагаемого подхода в естественных условиях (т.е. вне лаборатории). В частности, что касается участия пользователя ( H 1 ), результаты свидетельствуют в пользу реализации с динамическими VRE.Что касается H, , , 2, , участники лечения были больше сосредоточены на настоящем моменте. Улавливание внимания пользователя необходимо в восстановительном опыте, когда предполагается, что окружающие стимулы сами по себе вызывают желаемый восстанавливающий эффект. Помимо потенциальных восстановительных эффектов, большая возможность исследования условий лечения предлагала больше отвлекающих факторов и создавала большую вовлеченность, чем предположительно монотонное условие контроля, которое, по-видимому, содержало риск дрейфа внимания и размышлений.
Кроме того, воспринимаемая восстанавливаемость опыта ( H 3a ) и субъективное восстановление после опыта ( H 3b ) были оценены выше в условиях лечения. В нем участники сообщили о более высоких ценностях нахождения вдали, очаровании и совместимости, что свидетельствует о большем восстановительном потенциале. На подшкалу когерентности это условие не повлияло. Хотя условия лечения на самом деле предлагали более разнообразную среду и, следовательно, имели большую исследуемую степень, это, похоже, не помогло создать более согласованный опыт.Причина может заключаться в том, что условие лечения включало в себя все четыре различные схемы среды с точки зрения форм и цветов одну за другой, в то время как условие контроля содержало только одну из этих схем. Более того, механика переключения среды через невозможные пространства могла снизить чувство согласованности. Тем не менее, согласованность была на верхнем пределе шкалы в обоих условиях, что подчеркивает вывод о том, что предложенный подход динамической восстановительной ходьбы не снизил общую высокую степень согласованности.Тем не менее в будущих исследованиях следует более внимательно изучить аспект согласованности реставрации.
Что касается настроения ( H 3c ), участники в условиях лечения сообщили о более высоком улучшении позитивного настроения от до и после тренировки. Таким образом, состояние лечения с его более сильным восстанавливающим действием вызвало больше положительных эмоций, чем контрольное состояние. Вопреки ожиданиям, эта разница не привела к негативному влиянию. Выполнение любых условий упражнения снижает негативное влияние до нижней границы шкалы.Это нижний эффект, который может объяснить тот факт, что снижение плохого настроения было не больше в условиях лечения, чем в контрольных условиях: в обоих условиях после упражнения почти не оставалось плохого настроения, не оставляя места для лечения. условие лечения, чтобы еще больше снизить плохое настроение.
Наконец, исследование дало интересные результаты в отношении пройденного расстояния. В среднем участники в условиях лечения прошли 143 метра, в то время как участники в контрольном состоянии прошли 183 метра.В течение 8-минутного упражнения это соответствует средней скорости 1,07 км / ч в условиях лечения и 1,37 км / ч в условиях контроля. Обе скорости соответствуют очень медленной ходьбе. Частично такая низкая скорость могла быть связана с тем, что участники ходили взад и вперед и, следовательно, время от времени оборачивались. Наш результат связан с исследованиями походки и скорости в виртуальной реальности: скорость снижена в виртуальной реальности в масштабе комнаты по сравнению с идентичным реальным упражнением по ходьбе (например,, Janeh et al., 2019). Подтверждение литературных данных результатов этого исследования подразумевает, что наша новая реализация виртуальной восстановительной ходьбы адекватна, если низкие скорости ходьбы приемлемы или даже желательны. Для более высоких скоростей ходьбы наша реализация не кажется полезной. Сравнивая два состояния в этом исследовании, участники в условиях лечения ходили еще медленнее; у них было больше окружений для исследования, чем у участников в контрольном условии, которые снова и снова испытывали одну и ту же среду.
Ограничения и дальнейшие исследования
Несмотря на успешное доказательство концепции, ограничения этого исследования необходимо учитывать и учитывать в будущих исследованиях. Во-первых, в исследование была включена небольшая выборка из 31 участника. Несмотря на то, что большинство размеров эффекта были достаточно большими, чтобы испытать значимость, несмотря на низкую статистическую мощность, желательно было бы увеличить размер выборки. Кроме того, для экстраполяции результатов на более широкую публику необходимы участники с разным состоянием здоровья и разным опытом восстановительных прогулок и виртуальной реальности.Хотя опытные пользователи виртуальной реальности предпочитают исключать влияние новизны технологии, а также технические проблемы с работой HMD, результаты не могут быть распространены на неопытных пользователей. Кроме того, учитывая, что мы ориентировались на опытных пользователей виртуальной реальности и реализовали схему естественного передвижения, мы не оценивали болезнь симулятора. Однако это могло быть проблемой, и ее необходимо решить в будущих исследованиях. Во-вторых, из-за полевых условий реальные комнаты были неконтролируемыми.Однако, учитывая, что мы распределили участников по условиям случайным образом, низкая степень контроля вряд ли создаст угрозу для внутренней достоверности. Хотя наше исследование было проведено в полевых условиях, и, следовательно, можно было установить надежность его результатов, проведение исследования в лаборатории было бы полезным для точной настройки парадигмы, чтобы максимизировать желаемые эффекты. В-третьих, в исследование не были включены объективные физиологические параметры восстановления, которые подтверждали бы самооценки в этом исследовании.В то время как полевые условия подтверждают реальную осуществимость нового подхода, исследование следует повторить в контролируемых лабораторных условиях с включением физиологических показателей, таких как частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма или электродермальная активность. В-четвертых, в то время как исходное настроение было сопоставимым в двух условиях, исходный негативный эффект был низким и, таким образом, вряд ли будет значительно уменьшен виртуальными восстанавливающими прогулками. Чтобы предотвратить такой эффект дна, может оказаться полезным исследование, которое включает индукцию стресса перед лечением.Более того, такая индукция стресса может прояснить, эффективна ли предлагаемая процедура в качестве лечения острого стресса.
Помимо предложений для будущих исследований, которые вытекают из ограничений настоящего исследования, мы также предлагаем изучить следующее. В будущих исследованиях следует еще больше разобраться в восстанавливающих эффектах воздействия природы и ходьбы, а также их сочетания. Исследования должны выяснить, отличаются ли стилизованные и реалистичные природные среды по своему восстановительному потенциалу.Кроме того, различные варианты механики переключения среды можно сравнить с тем, который реализован в этой статье. Кроме того, необходимо изучить пространственную планировку для отслеживания в масштабе комнаты. Например, ходьба по кругу вместо ходьбы взад и вперед может создать более сильное ощущение непрерывности и, следовательно, связности. Необходимо проверить, превосходит ли этот потенциальный эффект потенциально отвлекающее требование для навигации, а также потребность в больших реальных пространствах, которые имеют кривые вместо простых линейных путей.Наконец, необходимо сравнить различные размеры игрового пространства, чтобы определить оптимальное и минимально необходимое игровое пространство для моделирования виртуальной прогулки.
Заключение
В данной статье сообщается о разработке и оценке приложения виртуальной реальности в масштабе комнаты с невозможными пространствами, чтобы предложить сложную, но при этом низкопороговую симуляцию восстановительной прогулки. В качестве подтверждения концепции мы провели рандомизированный контролируемый эксперимент. Результаты показывают положительное влияние виртуальной восстановительной прогулки с невозможными пространствами на участие пользователя, осознание настоящего момента, воспринимаемую восстанавливаемость, субъективное восстановление и положительный эффект.Скорость ходьбы во время восстановительной ходьбы была ниже в динамических невозможных пространствах, чем в фиксированной контрольной среде. В будущих исследованиях необходимо изучить предлагаемую виртуальную прогулку в различных контекстах и определить оптимальное реальное пространство для эффективной виртуальной восстанавливающей прогулки.
Заявление о доступности данных
Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами по запросу.
Заявление об этике
Этическая экспертиза и одобрение не требовалось для исследования участников-людей в соответствии с местным законодательством и требованиями учреждения.Пациенты / участники предоставили письменное информированное согласие на участие в этом исследовании.
Авторские взносы
CR, JB, VH и AG разработали концепцию и дизайн исследования. CR, JB и VH разработали виртуальную среду, собрали данные и провели анализ данных. CR и JB запрограммировали эксперимент и составили первоначальную версию рукописи. VH и AG представили исправления. Все авторы одобрили окончательный вариант рукописи для подачи. CR и JB в равной степени внесли свой вклад в эту работу и имеют первое авторство.
Финансирование
Плата за обработку статьи была профинансирована Министерством науки, исследований и искусства земли Баден-Вюртемберг и Фрайбургским университетом в рамках программы финансирования Open Access Publishing.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/frvir.2020.598282/full#supplementary-material
Список литературы
Андерсон А. П., Майер М. Д., Товарищи А. М., Коуэн Д. Р., Гегель М. Т. и Баки Дж. К. (2017). Расслабление с захватывающими природными сценами, представленными в виртуальной реальности. Aerosp. Med. Гул. Выполнять. 88, 520–526. DOI: 10.3357 / AMHP.4747.2017
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Аннерштедт, М., Йонссон, П., Валлергорд, М., Johansson, G., Karlson, B., Grahn, P., et al. (2013). Восстановление физиологического стресса с помощью звуков природы в лесу виртуальной реальности — результаты пилотного исследования. Physiol. Behav. 118, 240–250. DOI: 10.1016 / j.physbeh.2013.05.023
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Аспиналл П., Маврос П., Койн Р. и Роу Дж. (2015). Городской мозг: анализ физической активности на открытом воздухе с помощью мобильной ЭЭГ. Br. J. Sports Med. 49, 272–276.DOI: 10.1136 / bjsports-2012-091877
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Блюм, Дж., Рокстро, К., Гериц, А. С. (2019). Биологическая обратная связь вариабельности сердечного ритма, основанная на медленном дыхании с захватывающими пейзажами виртуальной реальности. Фронт. Psychol. 10: 2172. DOI: 10.3389 / fpsyg.2019.02172
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Боден, М., и Хартиг, Т. (2003). Имеет ли значение внешняя среда для психологического восстановления, полученного во время бега? Psychol.Спортивные упражнения. 4, 141–153. DOI: 10.1016 / S1469-0292 (01) 00038-3
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Боулер Д. Э., Буюнг-Али Л. М., Найт Т. М. и Пуллин А. С. (2010). Систематический обзор доказательств дополнительной пользы для здоровья от воздействия естественной окружающей среды. BMC Public Health 10: 456. DOI: 10.1186 / 1471-2458-10-456
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Буттусси Ф. и Читтаро Л. (2017).Влияние различных типов отображения виртуальной реальности на присутствие и обучение в сценарии обучения технике безопасности. IEEE Trans. Visualiz. Комп. График. 24, 1063–1076. DOI: 10.1109 / TVCG.2017.2653117
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Калоджиури Г., Эвенсен К., Вейдал А., Андерссон К., Патил Г., Ихлебек К. и др. (2016). Экологические упражнения как вмешательство на рабочем месте для снижения стресса на работе. Результаты пилотного исследования. Работа. 53, 99–111.DOI: 10.3233 / WOR-152219
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Калоджиури, Г., Литлескэр, С., Фагерхейм, К. А., Ридгрен, Т. Л., Брамбилла, Э. и Терстон, М. (2018). Знакомство с природой через иммерсивную виртуальную среду: восприятие окружающей среды, физическая активность и эмоциональные реакции во время имитации прогулки на природе. Фронт. Psychol. 8: 2321. DOI: 10.3389 / fpsyg.2017.02321
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Калоджиури, Г., Нордтуг, Х., Вейдал, А. (2015). Потенциал использования упражнений на природе в качестве вмешательства для улучшения поведения при упражнениях: результаты пилотного исследования. Восприятие. Двигательные навыки 121, 350–370. DOI: 10.2466 / 06.PMS.121c17x0
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Капальди, К. А., Пассмор, Х. А., Нисбет, Э. К., Зеленский, Дж. М., и Допко, Р. Л. (2015). Процветание на природе: обзор преимуществ связи с природой и ее применения в качестве меры по обеспечению благополучия. Внутр. J. Wellbeing 5, 1–16. DOI: 10.5502 / ijw.v5i4.449
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чанг, К., Ли, Д., и Парк, Дж. Ю. (2018). Непроизвольное восстановление внимания во время воздействия мобильной 360-градусной виртуальной природы у здоровых взрослых с разным уровнем восстановительного опыта: исследование потенциала, связанного с событием. J. Med. Int. Res. 20: e11152. DOI: 10.2196 / 11152
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Каммингс, Дж.Дж., Бейленсон Дж. Н. (2016). Насколько иммерсивного достаточно? Мета-анализ влияния иммерсивных технологий на присутствие пользователя. Media Psychol. 19, 272–309. DOI: 10.1080 / 15213269.2015.1015740
CrossRef Полный текст | Google Scholar
де Корт, Ю. А., Мейндерс, А. Л., Спонсели, А. А., и Эйсселстейн, В. А. (2006). Что не так с виртуальными деревьями? Восстановление после стресса в опосредованной среде. J. Environ. Psychol. 26, 309–320. DOI: 10.1016 / j.jenvp.2006.09.001
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Филд, А. (2013). Обнаружение статистики с помощью IBM SPSS Statistics (4-е издание). Лондон: Sage
Google Scholar
Гидлоу, К. Дж., Джонс, М. В., Херст, Г., Мастерсон, Д., Кларк-Картер, Д., Тарвайнен, М. П. и др. (2016). Где сделать все возможное: Психофизиологические реакции на ходьбу в естественной и городской среде. J. Environ. Психол . 45, 22–29.DOI: 10.1016 / j.jenvp.2015.11.003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хэнсон, С., Джонс, А. (2015). Есть ли доказательства того, что прогулочные группы полезны для здоровья? Систематический обзор и метаанализ. Br. J. Sports Med. 49, 710–715. DOI: 10.1136 / bjsports-2014-094157
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хартиг, Т., Корпела, К., Эванс, Г. В., и Гэрлинг, Т. (1997). Мера качества восстановления окружающей среды. Сканд. Hous. Plann. Res. 14, 175–194. DOI: 10.1080 / 02815739708730435
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хуг, С. М., Хансманн, Р., Монн, К., Крутли, П., и Зиланд, К. (2008). Восстановительные эффекты физической активности в лесу и в помещениях. Внутр. J. Fitness 4, 25–38.
Google Scholar
Хуг, С. М., Хартиг, Т., Хансманн, Р., Зиланд, К., и Хорнунг, Р. (2009). Восстановительные качества тренировок в помещении и на открытом воздухе как предикторы частоты тренировок. Health Place 15, 971–980. DOI: 10.1016 / j.healthplace.2009.03.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джейн, О., Кацакис, Н., Тонг, Дж., И Стейнике, Ф. (2019). «Бесконечная прогулка в виртуальной реальности: влияние когнитивной нагрузки на скорость при непрерывной ходьбе на длинные дистанции», в Proceedings of the 2019 ACM Symposium on Applied Perception (Barcelona: Association for Computing Machinery), 1–9. DOI: 10.1145 / 3343036.3343119
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Каплан, С.(1995). Восстановительные преимущества природы: к интегративной структуре. J. Environ. Psychol. 15, 169–182. DOI: 10.1016 / 0272-4944 (95)-2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Каплан С., Берман М. Г. (2010). Направленное внимание как общий ресурс исполнительного функционирования и саморегуляции. Персп. Psychol. 5, 43–57. DOI: 10.1177 / 1745691609356784
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Каплан, С., и Каплан, Р.(1989). Опыт природы: психологическая перспектива . Кембридж: Издательство Кембриджского университета
Google Scholar
Корпела, К. М., Стенгард, Э., Юссила, П. (2016). Прогулки на природе как часть терапевтического вмешательства при депрессии. Экопсихология 8, 8–15. DOI: 10.1089 / eco.2015.0070
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Корпела, К. М., Юлен, М., Тюрвяйнен, Л., и Сильвеннойнен, Х. (2008). Детерминанты восстановительных переживаний в повседневных любимых местах. Health Place 14, 636–652. DOI: 10.1016 / j.healthplace.2007.10.008
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лахарт, И., Дарси, П., Гидлоу, К., и Калоджиури, Г. (2019). Влияние зеленых упражнений на физическое и психическое благополучие: систематический обзор. Внутр. J. Environ. Res. Общественное здравоохранение 16: 1352. DOI: 10.3390 / ijerph26081352
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Langbehn, E., Lubos, P., Брудер, Г., и Стейнике, Ф. (2017). Изгиб кривой: чувствительность к изгибу изогнутых дорожек и применение в виртуальной реальности комнатного масштаба. IEEE Trans. Визуальный. Комп. График. 23, 1389–1398. DOI: 10.1109 / TVCG.2017.2657220
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лоран, Х. К., Ла Валль, С. М., Мимно, К. Дж., И Браунинг, М. Х. (2019). Может ли симулированная природа поддерживать здоровье? Сравнение коротких однократных съемок 360-градусного видео о природе в виртуальной реальности и на открытом воздухе. Фронт. Psychol. 10: 2667. DOI: 10.3389 / fpsyg.2019.02667
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли Д., Салливан В. К. (2016). Влияние видов на школьные пейзажи на восстановление после стресса и умственного переутомления. Landsc. Градостроительный план. 148, 149–158. DOI: 10.1016 / j.landurbplan.2015.12.015
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лисцио, С., Граф, Л., и Масух, М. (2018). Расслабляющий эффект виртуальной природы: иммерсивная технология помогает избавиться от острых стрессовых ситуаций. Ann. Преподобный Cyberther. Телемед. 16, 87–93.
Google Scholar
Марселл М. Р., Ирвин К. Н. и Уорбер С. Л. (2014). Изучение групповых прогулок на природе и множественных аспектов благополучия: масштабное исследование. Экопсихология 6, 134–147. DOI: 10.1089 / eco.2014.0027
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маттила, О., Корхонен, А., Пёйри, Э., Хауру, К., Холопайнен, Дж., И Парвинен, П. (2020). Реставрация в среде леса виртуальной реальности. Комп. Гул. Behav. 107: 106295. DOI: 10.1016 / j.chb.2020.106295
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Майер, Ф. С., Франц, К. М., Брюльман-Сенекаль, Э. и Долливер, К. (2009). Почему природа полезна? Роль связи с природой. Environ. Behav. 41, 607–643. DOI: 10.1177 / 0013916508319745
CrossRef Полный текст | Google Scholar
МакМахан, Р. П., Лай, К., и Пал, С. К. (2016). «Точность взаимодействия: сверхъестественная долина взаимодействий в виртуальной реальности», Труды Международной конференции по виртуальной, дополненной и смешанной реальности , (Springer), 59–70.DOI: 10.1007 / 978-3-319-39907-2_6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ohly, H., White, M. P., Wheeler, B. W., Bethel, A., Ukoumunne, O.C, Nikolaou, V., et al. (2016). Теория восстановления внимания: систематический обзор потенциала восстановления внимания в естественной среде. J. Toxicol. Environ. Здоровье 19, 305–343. DOI: 10.1080 / 10937404.2016.1196155
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Pretty, J., Гриффин, М., Пикок, Дж., Хайн, Р., Селленс, М., и Саут, Н. (2005a). Сельская местность для здоровья и благополучия: преимущества экологичных упражнений для физического и психического здоровья — Резюме. Countryside Recr. 13, 2–7.
Google Scholar
Претти, Дж., Пикок, Дж., Селленс, М., и Гриффин, М. (2005b). Экологические упражнения для психического и физического здоровья. Внутр. J. Environ. Health Res. 15, 319–337. DOI: 10.1080 / 09603120500155963
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Причард, А., Ричардсон, М., Шеффилд, Д., и МакЭван, К. (2020). Взаимосвязь между природой и эвдемоническим благополучием: метаанализ. J. Исследование счастья. 21, 1145–1167. DOI: 10.1007 / s10902-019-00118-6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Rockstroh, C., Blum, J., and Göritz, A. S. (2019). Виртуальная реальность в приложении биологической обратной связи по вариабельности сердечного ритма. Внутр. J. Hum. Комп. Stud. 130, 209–220. DOI: 10.1016 / j.ijhcs.2019.06.011
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рокстро, К., Блюм, Дж., И Гериц, А. С. (2020). Сочетание виртуальной реальности и биологической обратной связи: влияние на присутствие и восприятие восстанавливаемости. Дж. Медиа Психол . 32, 176–86. DOI: 10.1027 / 1864-1105 / a000270
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Роу, Дж., И Аспиналл, П. (2011). Восстанавливающие преимущества ходьбы в городских и сельских условиях для взрослых с хорошим и плохим психическим здоровьем. Health Place 17, 103–113. DOI: 10.1016 / j.healthplace.2010.09.003
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сакураги, С.и Сугияма Ю. (2006). Влияние ежедневной ходьбы на субъективные симптомы, настроение и вегетативную нервную функцию. J. Physiol. Антрополь. 25, 281–289. DOI: 10.2114 / JPA2.25.281
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Саредакис Д., Шпак А., Биркхед Б., Киге Х. А. Д., Риццо А. и Лётчер Т. (2020). Факторы, связанные с болезнью виртуальной реальности в налобных дисплеях: систематический обзор и метаанализ. Фронт. Гул. Neurosci. 14:96. DOI: 10.3389 / fnhum.2020.00096
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Шуберт Т., Фридманн Ф. и Регенбрехт Х. (2001). Опыт присутствия: факторные аналитические идеи. Присутствие 10, 266–281. DOI: 10.1162 / 105474601300343603
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Слейтер М. и Уилбур С. (1997). Фреймворк для иммерсивных виртуальных сред (FIVE): размышления о роли присутствия в виртуальных средах. Присутствие 6, 603–616. DOI: 10.1162 / прес.1997.6.6.603
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сума, Э. А., Липпс, З., Финкельштейн, С., Крам, Д. М., и Болас, М. (2012). Невозможные пространства: максимизация естественной ходьбы в виртуальных средах с самоперекрывающейся архитектурой. IEEE Transac. Визуальный. Комп. График. 18, 555–564. DOI: 10.1109 / TVCG.2012.47
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Томпсон Кун, Дж., Бодди, К., Стейн, К., Уир, Р., Бартон, Дж., И Депледж, М. Х. (2011). Имеет ли физическая активность на открытом воздухе в естественной среде большее влияние на физическое и психическое благополучие, чем физическая активность в помещении? Систематический обзор. Environ. Sci. Technol. 45, 1761–1772. DOI: 10.1021 / es102947t
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Тинвелл, А. (2014). Жуткая долина в играх и анимации. Нью-Йорк, Нью-Йорк: CRC Press.
Василевска К., Кауфманн Х., Болас М. и Сума Э. А. (2013). «Гибкие пространства: создание динамической компоновки для бесконечного хождения в виртуальных средах», Труды симпозиума IEEE 2013 по пользовательским 3D-интерфейсам (3DUI), . (IEEE), 39–42. DOI: 10.1109 / 3DUI.2013.6550194
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Виллани Д. и Рива Г. (2012). Улучшают ли интерактивные СМИ управление стрессом? Предложения из контролируемого исследования. Cyberpsychol.Behav. Soc. Netw. 15, 24–30. DOI: 10.1089 / cyber.2011.0141
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уотсон Д., Кларк Л. А. и Теллеген А. (1988). Разработка и проверка кратких показателей положительного и отрицательного воздействия: шкалы PANAS. J. Pers. Soc. Psychol. 54, 1063–1070. DOI: 10.1037 / 0022-3514.54.6.1063
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
.