Virtuaalivauhti hämmentää aisteja

12.9.2016
Virtuaalitodellisuus huijaa aistejamme. Siksi koemme sen sivutuotteena myös pahoinvointia. Jotta virtuaalitodellisuus palvelisi hyvin, täytyy ensin etsiä sopiva aistikonfliktin taso.

Virtuaalitodellisuus, virtual reality alias VR, on suuren läpimurron kynnyksellä. 3D-efektit ja täydet 360 astetta kääntyvät elokuvakohtaukset ovat viihteen tulevaisuutta. Nyt meillä ja maailmalla eletään innokasta VR-buumia visionääreineen ja pienyrityksineen.

Taas kerran: onhan virtuaalitodellisuus ollut läpimurron kynnyksellä jo 1990-luvun virtuaalilaseista lähtien ja varhemminkin.

— VR:n breikkaaminen ei liity pelkästään siihen, kuinka hienoa teknologiaa on tarjolla, vaan siihen, kuinka mukava sitä on käyttää, psykologian tutkija Jukka Häkkinen toteaa.

Ihminen onkin virtuaalitodellisuuden suuri ongelma ja haaste, nyt ja jatkossa.

— Parinkymmenen vuoden päästä VR:n laitteet voivat olla täysin erilaisia, mutta ihmissilmä tai aistisysteemi ei ole muuttunut mihinkään, professori Takashi Kawai japanilaisesta Wasedan yliopistosta sanoo.

Virtuaalitodellisuuden käyttöergonomiatutkimuksen pioneeri Kawai vierailee nyt vuoden verran Helsingin yliopistossa. Hänen tarkoituksensa on yhdessä Häkkisen kanssa tutkia, mitä hyötyä VR voisi tuoda ja kuinka estää kybersairaudet.

VR-lasit aiheuttavat joillekin pahoinvointia, pyörrytystä ja huimausta sekä silmänrasitusta. Epämiellyttävät oireet johtuvat ihmisen havaintomekanismeista.
Häkkinen ja Kawai ovat molemmat havaintopsykologeja, ja he ovat tutkineet paljon erityisesti stereonäköä. Tämä perustutkimustausta on luonut mainion pohjan virtuaalitodellisuuden tutkimukselle.

— Näkötutkijat ovat kysyttyä kamaa monessa firmassa, mutta he eivät itse tiedä tätä. Firmat taas eivät tiedä, että Suomessa on paljon tämän alan osaajia, Häkkinen huomauttaa.

45 ASTETTA AUTTAISI

Kyberheikotus iskee, kun aistitietojen välillä on suuri ristiriita. Elokuvissa ja peleissä virtuaalilasit luovat usein tunnun, että nyt kaarretaan kovaa kolmiulotteisessa tilassa. Sisäkorvan vestibulaarijärjestelmä kuitenkin viestii, että mitä vielä, tässähän pysytään täysin paikallaan.

Niin sanotun myrkytysteorian mukaan huono olo johtuu siitä, että aivot ovat tottuneet tiettyjen asioiden korreloivan — tai sitten jotain on pahasti pilalla.

Heikotuksen syytä ei tiedetä, mutta sitä voi koettaa helpottaa. Virtuaalitodellisuuteen voisi rakentaa staattisia kehikkoja, jotka linkittävät sen ulkomaailmaan. Kovassa liikkeessä systeemi voisi mustata näkökentän reunat.

— Kova liike tuottaa pahoinvointia juuri ääreisnäön alueella. Elokuvateatterissa hyvin harva voi pahoin, vaikka kankaalla olisi kuinka hurjaa liikettä, Häkkinen kertoo.

Hänen mukaansa kannattaisi kartoittaa tarkkaan, mitkä liikkeet 3D-maailmassa ovat erityisen pahoja ja antaa sitten sisällöntuottajille ohjeet välttää niitä.

— Sen sijaan että käännytään täydet 180 astetta, voisi kääntyä vain 45 astetta, Häkkinen sanoo.

Toisaalta — kun pahoinvointi lievenee, lievenee myös virtuaalikokemus.

— Aistikonflikti on aina läsnä 3D:ssä, koska haluamme, että ihmiset kokevat olevansa toisessa ympäristössä. Siinä, mikä olisi sopiva aistikonfliktin taso, kuitenkin riittää tutkittavaa, Kawai toteaa.

RASITTAVA KONFLIKTI

Silmien rasitus virtuaalilaseissa johtuu sekin aistikonfliktista. Näössä on kaksi tarkennusmekanismia. Konvergenssissa pikkulihakset kääntävät koko silmämunaa kieroon tai suoraan riippuen siitä kuinka lähelle katseen kohdistaa. Akkommodaatiossa toiset pikkulihakset säätelevät linssiä ohueksi soikioksi kauas katsottaessa ja pallomaisemmaksi lähelle katsottaessa. Näköelimet ovat tottuneet siihen, että akkommodaatio ja konvergenssi tarkentavat samaan pisteeseen.

— 3D-kuvassa näin ei ole. Konvergenssi kohdentaa lumekuvaan mutta akkommodaatio näyttöruutuun. Tämä konflikti rasittaa silmiä, Häkkinen selittää.

Vuonna 2010 valmistunut Muumi ja punainen pyrstötähti on ensimmäinen Suomessa ja ylipäätään pohjoismaissa tehty kokopitkä 3D-elokuva. Materiaalina hyödynnettiin Puolassa vuosina 1978–82 tuotetun Muumien maailma -tv-sarjan 2D-klippejä, jotka suomalainen Stereoscape-yhtiö mallinsi 3D-grafiikaksi.

Kawai osallistui tiiviisti elokuvan tuotantoprosessiin.

— Optimoin sitä, millä etäisyydellä 3D-hahmojen kannattaa olla kankaasta, jotta saadaan haluttu efekti niin, etteivät silmät rasitu liikaa, hän kertoo.

HALPA HOUKUTTAA

Takashi Kawai on selvitellyt visuaalisisältöjen ergonomiakokemusta monille suurille firmoille, kuten Sonylle, Canonille, Toshiballe ja Hollywood-studioille. Jotta virtuaalitodellisuus löisi laajasti läpi markkinoilla, kuluttajille tulee tarjota myös halpoja ja riittävän yksinkertaisia sovelluksia.

Kawai esittelee pahvista taiteltua koteloa, jossa on 3D-linssit ja jonka sisälle asetellaan älykännykkä. Kännykän näytöllä voi laittaa pyörimään 3D-youtube-elokuvia tai siihen voi ladata applikaation, jolla voi katsoa japanilaisen rockyhtyeen livekeikkaa 360-videona. Kännykän paikka-anturit havaitsevat liikkeen ja kääntelevät virtuaalitodellisuutta sen mukaan.

Helppoa ja halpaa siis, mutta toimivaa. Rocklevyn kylkiäisenä tätä appia ja pahvikoteloa on Japanissa myyty jo noin 70 000 kappaletta.

SIRKUSTA JA DRAAMAA

Yritysmaailma on tuttu Jukka Häkkisellekin. Yliopistouransa lomassa hän työskenteli 2000-luvulla useita vuosia Nokian tutkimuskeskuksessa Ruoholahdessa.

Häkkinen rakensi näkölaboratorion, jossa testattiin koehenkilöiden reaktioita Nokian kehittämiin päähän puettaviin virtuaalitodellisuusnäyttöihin ja muihin näyttöteknologioihin. Hän selvitti, kuinka silmät rasittuisivat mahdollisimman vähän ja miten käyttökokemuksesta saisi mahdollisimman miellyttävän.

Yliopistoon palattuaan Häkkinen toi mukanaan uuden tutkimusalueen, virtuaalitodellisuuden.

VR-teknologia muuttuu ja kehittyy nopeasti. Mitä toiveita tutkijakaksikolla on tulevaisuuden suhteen?

— Nyt on hype päällä. Siinä on se riski, että virtuaalielokuviin rakennetaan paljon sirkusefektejä. Toivottavasti maltettaisiin tehdä myös vakavasisältöistä draamaa, Häkkinen tuumii.

— Ihminen voi pahimmillaan vieraantua todellisuudesta sängyn pohjalle. Tämä pitäisi välttää ja kehittää enemminkin sosiaalista ja aktiivista, liikkumista vaativaa virtuaalitekniikkaa, Kawai toteaa.

Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehden numerossa Y/06/16.

Yliopisto-lehti on kaikille tarkoitettu, monipuolinen tiedelehti Helsingin yliopistosta.
Tilaa ja rakastu tieteeseen.

 

Lue lisää aiheesta: Koulutus