arbeiten:wirkung_von_lichtverhaeltnissen_im_virtuellen_3d-raum_vr

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-Thema                       : Wirkung von Lichtverhältnissen im virtuellen 3D-Raum (VR) +Thema                                  : Wirkung von Lichtverhältnissen im virtuellen 3D-Raum (VR) #  
-Art_thesistypes             : BA +Art_thesistypes                        : BA #  
-BetreuerIn_thesisadvisor    : Martin Brockelmann +BetreuerIn_thesisadvisor               : Martin Brockelmann #  
-BearbeiterIn                : Lindemann Pascal +BearbeiterIn                           : Lindemann Pascal #  
-ErstgutachterIn_thesisprofessor  : Christian Wolff +ErstgutachterIn_thesisprofessor        : Christian Wolff #  
-ZweitgutachterIn_secondthesisprofessor : Niels Henze +ZweitgutachterIn_secondthesisprofessor : Niels Henze #  
-Status_thesisstate          : in Bearbeitung +Status_thesisstate                     : abgeschlossen #  
-Stichworte_thesiskeywords   : 3D, Licht, VR +Stichworte_thesiskeywords              : 3D, Licht, VR #  
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 === Hintergrund === === Hintergrund ===
  
-Intuitiv verbindet man Angst vor Dunkelheit zunächst mit Menschen im Kindesalter. Jedoch ist eine gewisse Anspannung in dunklen Räumen oder Umgebungen bei keiner Altersgruppe vollends auszuschließen. Einen gewissen Grad an Nervosität bringt die Ungewissheit durch Dunkelheit in den meisten Fällen mit sich. Doch wie verhält es sich in virtuellen Umgebungen (VR)? Verursacht eine VR-Szene eine hohe Immersion bei Nutzern, so fühlt es sich an wie die reale, physikalische Welt, die einen umgibt. Ein realistischer Einsatz von Raumbeleuchtung kann zusätzlich typisches Tages- oder Nachtlicht, sowie geschlossenen Räume mit oder ohne Lichtquelle realitätsgetreu simulieren. Ob dunklere Lichtverhältnisse nun ebenfalls Nervosität und Anspannung hervorrufen (wie in der echten Welt) im Vergleich zu gut beleuchteten Umgebungen ist die Frage, der die Arbeit nachgeht.+Intuitiv verbindet man Angst vor Dunkelheit zunächst mit Menschen im Kindesalter. Jedoch ist eine gewisse Anspannung in dunklen Räumen oder Umgebungen bei keiner Altersgruppe vollends auszuschließen. Einen gewissen Grad an Nervosität bringt die Ungewissheit durch Dunkelheit in den meisten Fällen mit sich. Doch wie verhält es sich in virtuellen Umgebungen (VR)? Verursacht eine VR-Szene eine hohe Immersion bei Nutzern, so fühlt es sich an wie die reale, physikalische Welt, die einen umgibt. Ein realistischer Einsatz von Raumbeleuchtung kann zusätzlich typisches Tages- oder Nachtlicht, sowie geschlossenen Räume mit oder ohne Lichtquelle realitätsgetreu simulieren. Ob dunklere Lichtverhältnisse nun ebenfalls Nervosität und Anspannung hervorrufen (wie in der echten Welt) im Vergleich zu gut beleuchteten Umgebungen ist die Frage, der die Arbeit nachgeht. Zudem wird der Fokus auf Überbeleuchtung gerichtet, das aufgrund seines anstrengenden Charakters intuitiv ebenfalls mit negativen Effekten auf das persönliche Wohlbefinden verbunden wird.
  
 === Zielsetzung der Arbeit === === Zielsetzung der Arbeit ===
  
-Eine VR-Studie soll zeigen, ob ein signifikanter Anstieg an Anspannung/Stress vorliegt (erhöhte Herzfrequenz, längere Dauer der Aufgabenbewältigung), sobald Probanden mit steigenden Dunkelheitsgraden konfrontiert werden (im Vergleich zu gut beleuchteten Umgebungen) und ob es sich ebenso signifikant auf die Erledigung vorgegebener Aufgaben auswirkt. Ziel ist es somit zu zeigen, dass auch in virtuellen Umgebungen (genauer: in VR) Dunkelheit grundsätzlich Stress erzeugt.+Eine VR-Studie soll zeigen, ob ein signifikanter Anstieg an Anspannung/Stress vorliegt (erhöhte Herzfrequenz), sobald Probanden mit (a) Dunkelheit und (b) Überbeleuchtung konfrontiert werden (im Vergleich zu gut beleuchteten Umgebungen) und ob es sich ebenso signifikant auf die Erledigung vorgegebener Aufgaben auswirkt. Ziel ist es somit zu zeigen, dass auch in virtuellen Umgebungen (genauer: in VR) Dunkelheit und Überbeleuchtung grundsätzlich Stress erzeugt.
  
 === Konkrete Aufgaben === === Konkrete Aufgaben ===
  
-Für die Studie wird eine VR-Szene modelliert, die Probanden mit verschieden gut beleuchteten Szenarien konfrontiert. Es wird zwei verschiedene Durchläufe geben: Einmal muss der Proband seine Tasks zunächst im Tageslicht, dann in Nachtbeleuchtung ausführen (natürliche Beleuchtung). Im zweiten Durchgang wird der Proband mit künstlicher Beleuchtung (einmal hell, einmal dunkel) konfrontiert. Analysiert wird die Herzfrequenz, Aufgabenperformance und die benötigte Zeit für jede Aufgabe (‘‘task completion time‘‘), um einen signifikanten Unterschied im Wohlbefinden zwischen gut beleuchteten und schwach beleuchteten Gegenden festzustellen (erhöhte Nervositätsanzeichen bei Dunkelheit). Die Unterscheidung zwischen natürlichem und künstlichem Licht ermöglicht zudem einen Vergleich der beiden Lichttypen. Zusätzlich wird durch Fragebögen festgestellt, wie präsent sich Probanden im vorgegebenen VR-Szenario gefühlt haben (IPQ), da hohe Immersion ein realitätsnäheres Erlebnis hervorrufen kann, und wie gestresst sich der Proband nach Abschluss jedes Durchgangs fühlt.+Für die Studie wird eine VR-Szene modelliert, die Probanden mit verschieden gut beleuchteten Szenarien konfrontiert. Es wird drei verschiedene Durchläufe geben: Ein stark dunkles, ein angenehmes und ein extrem überbeleuchtetes Szenario. Zusätzlich sind während der Ausführung kognitive Aufgaben zu erledigen, um einen Effekt auf Aufgabenbewältigung zu beobachten. Analysiert wird also die Herzfrequenz, Aufgabenperformance und eventuell weitere physiologische Aspekte (bspw. Hautleitfähigkeit), um einen signifikanten Unterschied im Wohlbefinden zwischen gut beleuchteter und extrem beleuchteter (überbeleuchtet, dunkel) festzustellen (erhöhte Nervositätsanzeichen bei Dunkelheit). Zusätzlich wird durch Fragebögen zunächst festgestellt, ob der Proband grundsätzlich lichtsensibel (Überbeleuchtung) oder grundsätzlich ängstlich (wegen Dunkelheit) ist. Zum Abschluss jedes Durchlaufs erfolgen noch Messungen davon, wie präsent sich Probanden im vorgegebenen VR-Szenario gefühlt haben (IPQ), da hohe Immersion ein realitätsnäheres Erlebnis hervorrufen kann, und wie gestresst sich der Proband nach Abschluss jedes Durchgangs fühlt (SSSQ).
  
 === Erwartete Vorkenntnisse === === Erwartete Vorkenntnisse ===
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 === Weiterführende Quellen === === Weiterführende Quellen ===
  
-Stress durch Dunkelheit:+Dunkelheit:
  
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   * Levos, J., & Zacchilli, T. L. (2015). Nyctophobia: From Imagined to Realistic Fears of the Dark. Psi Chi Journal of Psychological Research, 20(2).   * Levos, J., & Zacchilli, T. L. (2015). Nyctophobia: From Imagined to Realistic Fears of the Dark. Psi Chi Journal of Psychological Research, 20(2).
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 +Überbeleuchtung:
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 Herzrate als Messinstrument für Stress: Herzrate als Messinstrument für Stress:
  
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   * Taelman, J., Vandeput, S., Spaepen, A., & Van Huffel, S. (2009). Influence of mental stress on heart rate and heart rate variability. In 4th European conference of the international federation for medical and biological engineering (pp. 1366-1369). Springer, Berlin, Heidelberg.   * Taelman, J., Vandeput, S., Spaepen, A., & Van Huffel, S. (2009). Influence of mental stress on heart rate and heart rate variability. In 4th European conference of the international federation for medical and biological engineering (pp. 1366-1369). Springer, Berlin, Heidelberg.
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 HCI-Studien bezüglich Dunkelheit: HCI-Studien bezüglich Dunkelheit:
  
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   * Toet, A., van Welie, M., & Houtkamp, J. (2009). Is a dark virtual environment scary?. CyberPsychology & Behavior, 12(4), 363-371.   * Toet, A., van Welie, M., & Houtkamp, J. (2009). Is a dark virtual environment scary?. CyberPsychology & Behavior, 12(4), 363-371.
   * Houtkamp, J. M., & Toet, A. (2012). Who's afraid of Virtual Darkness-Affective Appraisal of Night-time   * Houtkamp, J. M., & Toet, A. (2012). Who's afraid of Virtual Darkness-Affective Appraisal of Night-time
 +  * Toet, A., Houtkamp, J. M., & Vreugdenhil, P. E. (2016). Effects of personal relevance and simulated darkness on the affective appraisal of a virtual environment. PeerJ, 4, e1743.