Virtual reality in der Therapie

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Just a brief history of virtual reality and its potential use in the therapy. Complete presentation in german.

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  • Thema Heute:
  • Virtual
    Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design
     von William R. Sherman,Alan B. Craig
  • In dem Buch „Stepping into VR“ wird unterschieden.

    HMD, also Head mounted Display wie der Name sagt „am Kopf“. Andere Bilder. Versuch möglichst FOV, dabei ist der Rand des sichtbaren eh nie scharf, und beide Ränder 10° nur bewegte Objekte.
    I.d.R Display vorne am Gerät dran, durch Linsen vergrößert
    Dementsprechend muss die Auflösung sehr hoch sein.


    Cave Automatic Virtual Environment
    Projektionswänden, worin der Anwender herumlaufen kann.
    Wand weiter weg und größer -> Einfacher zu produzieren. Gerade früher
    Spezialbrille,die einem vortäuscht in der Welt zu sein. Ähnlich 3d Brille

    KEIN AR.
    EuroVR 2014 conferences an der Universität Bremen
  • SENSORAMA 1957
    Erfinder: Morton Heilig
    FeaturesWeitwinkel 3D, Körperdrehung erkannt, Stereo & Wind & Geruch
    Kein Erfolg, keine Finanzierung

    Howard Rheingold „Virtuelle Welten. Reisen im Cyberspace“ Buch für Recherche genutzt, war angetan von Technik und das im Jahr 1992 - Zeigt langsame Entwicklung der Technik

    PHASE 1
    SWORD OF DAMOCLES
    Ivan Sutherland University of Utah late 1960s, work on integrating the various components into a single HMD system was begun.
    Die erste Anwendung war ein Würfel(Nur Wireframe), welcher halbdurchsichtig in der Welt vor einen schwebt. Ähnlich Google Glass.
    Tracking über Arm an der Decke. Dieser dieser hielt auch das Headset. Daher Name

    NASA VR
    Handschuh-Mäßiger Controller, Sprachein/ausgabe,3D Audio
    Kopfschmerzen
    Helm und Optiken waren zu schwer
    "The technology of the 1980s was not mature enough," explains Stephen Ellis, who leads the Advanced Displays and Spatial Perception Laboratory at NASA's Ames Research Center

    Virtual Boy
    Unbequeme Haltung, da fest auf einem Ständer montiert.
    Nur rote LED ;;Grünen und blauen LEDs nicht effizient waren, LCD nicht für 50 HZ ausreichend
    Nur 22 Spiele
    Kopfschmerzen & Nackenschmerzen
    Arcadeautomaten Systeme kämpften mit schlieren, geringer Bildwiederholungsrate Übelkeit.

    4 Stufe des VR werde ich jetzt berichten.
  • Kickstarter ist ein Portal um Ideen per Crowdfunding finanzieren zu lassen
    Entwickelt von Palmer Luckey, weil er kein Weg gefunden hat, sich in ein Spiel zu immersieren.

    Eines der erfolgreichstes Kickstarter Projekt aller Zeiten, innerhalb von 4 Stunden wurde das Ziel von 250.000 Dollar erreicht, es schloss mit 2.436.429 Dollar

    Im März 2014 kaufte Facebook Oculus für 2 Milliarden Dollar

    Aktuell arbeitet man andere ersten Consumer Version, diese ist für Anfang 2016 geplant.
    2K Auflösung
    90HZ low Persistence OLED
  • Wichtigster Sensor
    Gyroscope Bewegung in X, Y and Z
    Accelerometer im Verhältnis zu vorheriger Position und Geschwindigkeit der Drehung
    Magnetometer für Messung vom Magnetfeld, somit wird ein „driften“ verhindern.
    Eine Zusätzliche Kamera misst Entfernung, erlaubt also auch herangehen an Objekte mit dem Kopf und stabilisiert die Genauigkeit noch weiter.




    Ich verlinke ins WIKI noch einige Videos und Studien zur Funktionsweise der Sensoren
    Virtual Reality Technology and Applications
     von Matjaz Mihelj,Domen Novak,Samo Beguš

    https://www.youtube.com/watch?v=C7JQ7Rpwn2k
  • Dr. Gabriel Zackmann im Rahmen der Veranstaltung CGVR
    http://cgvr.cs.uni-bremen.de/teaching/vr_1516/folien/05%20-%20Real-time%20rendering.pdf

    Latency = Dauer von der Eingabe bis Display das Resultat ausgibt.

    Oculus VR™ Sensor
    Neben 90-Hz-Verbesserung
    noch "Low Persistence"-Modus, der nur dank des OLED-Panels funktioniert:
    Bei 75 Hz leuchten ein Pixel und seine Subpixel für etwas mehr als 13 Millisekunden. (alte Oculus
    Das ist so lange, dass die menschliche Wahrnehmung es als Störung empfindet. Im "Low Persistence"-Modus bleibt die Leuchtdiode nur eine Millisekunde an und schaltet dann ab.
  • Neben technische Seite welche zu Simulation Sickness führt, noch weitere menschliche Faktoren

    Man läuft Berg hoch, Augen sagen, dass es bergauf geht, Vestibuläres System merkt davon aber nichts.

    Nase in der Mitte des Bildschirms verringert Simulation Sickness laut Forscher der Purdue Universität in Indiana um 14 % .
  • Gehirn lässt sich täuschen
    Die Escher-Täuschungen kennt jeder
  • Ihr habt im vorrangegegnen erfahren, was der aktuelle Stand bei VR ist.
    Wie sieht es bei der Therapie mit Hilfe von VR aus?
  • Virtual reality in der Therapie

    1. 1. V I R T U A L R E A L I T Y I N D E R T H E R A P I E I N F O R M A T I K U N D G E S E L L S C H A F T A L I C A H E N Z E , A L E X A C K E R M A N N , K A I D E T M E R S
    2. 2. „ V I R T U A L R E A L I T Y “ Jaron Lanier prägte den Begriff 1989 „A medium composed of interactive computer simulations giving users the feeling of being mentally immersed in in the simulation“ aus Virtual Understanding Virtual Reality von William R. Sherman,Alan B. Craig
    3. 3. V E R S C H I E D E N E A R T E N V O N V R Head mounted Display (HMD) • Unterschiedliche Bilder auf den Augen • Menschen haben ein horizontalen FOV von 190° Vertikal von 150° . VR Brillen haben einen FOV von circa 110° Cave System • Einfacher hohe Auflösungen zu erreichen • Bildschirme rund um einen herum
    4. 4. K U R Z E G E S C H I C H T E V O N V R Z U T E U E R Z U W E N I G C O N T E N T T E C H N I K N O C H N I C H T G U T G E N U G / K O P F S C H M E R Z E N F E H L E N D E E R K E N N T N I S S E Ü B E R D E N M E N S C H L I C H E N F A K T O R The Sword of Damocles 1968 N A S A V R ( V I E W ) 1 9 8 4 ? 2 0 1 5 / 2 0 1 6 V I R T U A L B O Y & A R C A D E 1 9 9 5 Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4
    5. 5. W E G B E R E I T E R F Ü R D I E ( E R S T E ) V I E R T E R E V O L U T I O N K I C K S T A R T E R O C U L U S R I F T
    6. 6. F U N K T I O N S W E I S E S E N S O R E N Daten von Gyroscope, Accelerometer und Magnetometer + ermessung von externen Gerät/Kameratracking von LED`s im Ge
    7. 7. L A T E N C Y L O W P E R S I S T E N C E D E L A Y I N m s E F F E K T A U F N U T Z E R 5 N O T I C E A B L E 30 U S E R P E R F O R M A N C E D E C R E A S E S ( A N D P O S S I B L Y S I M U L A T O R S I C K N E S S ) 5 0 0 I M M E R S I O N V A N I S H E S ( A N D P R O B A B L Y P R E S E N C E ) Low Persistence - Pixel leuchten nur 1 ms auf statt 13.
    8. 8. S I M U L A T O R S I C K N E S S F A K T O R M E N S C H • Gehirn merkt, dass es getäuscht wird. • Vestibuläres System bekommt nicht den erwarteten In • Eine Nase im Display verringert dies ein wenig. • Der Körper gewöhnt sich dran und Simulation Sickness wird weniger
    9. 9. P E R I P H E R I E Z U M I N T E R A G I E R E N N I C H T N U R S E H E N Virtusphere an der Universität Bremen
    10. 10. ( V I R T U A L ) R E A L I T Y ? • Das Gehirn stellt dauerhaft Prognosen/Vermutungen Je häufiger Prognose = Realität desto mehr Presence • Sogar Phantomschmerzen lassen sich behandeln • Place Cells machen den Unterschied. Balance und weitere Sensoren im Körper verhindern komplette Presence. • Place Cell’s wurden erst 2014 entdeckt. Dafür gab es den Nobelpreis.
    11. 11. „VR is a 30 year old industry ready for explosion thanks to the technical evolution“ -Meri Rosich Auch in der Therapie?
    12. 12. T H E R A P I E V O N P O S T T R A U M A T I S C H E R B E L A S T U N G S S T Ö R U N G • V E R Z Ö G E R T E P S Y C H I S C H E R E A K T I O N A U F E X T R E M B E L A S T E N D E E R E I G N I S S E • V E R U R S A C H E N T R A U M A T A • B E T R O F F E N E E R L E B E N G E F Ü H L E W I E A N G S T U N D S C H U T Z • H I L F L O S I G K E I T U N D K O N T R O L L V E R L U S T • B E I S P I E L E : S C H W E R E U N F Ä L L E , G E W A L T V E R B R E C H E N , N A T • H I E R : T H E R A P I E B E I K R I E G S V E T E R A N E N
    13. 13. T H E R A P I E V O N S O Z I A L E N P H O B I E N • Ausgeprägte Ängste in sozialen Situationen im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit zu stehen • Gefühl sich peinlich oder beschämend zu verhalten Hier: Redeangst (engl: fear of public speaking)
    14. 14. T H E R A P I E V O N R E D E A N G S T Computergeneriertes Publikum in VR
    15. 15. T H E R A P I E B E I K R I E G S V E T E R A N E N T H E R A P I E B E I K R I E G S V E T E R A N E N • " V i r t u a l V i e t n a m " - 1 9 9 7 • A k t u e l l e r : " V i r t u a l I r a q " / " V i r t u a l A f g h a n i s t a n “ • K r i e g s s i m u l a t i o n
    16. 16. V I R T U A L I R A Q T R A U M A B E K Ä M P F U N G
    17. 17. V I R T U A L I R A Q • Nachgestellte Stadt im Nahen Osten • Wüstenähnliche Umgebung • Vielfalt an Bestandteilen: • Marktplatz, Lagerhallen • Alte Gebäude, marode Wohnungen • Verwahrloste Straßen • Moscheen • Fahrzeuge
    18. 18. V I R T U A L I R A Q • Umgebung kann verändert werden • Benutzerzentriertes Feedback • Akzeptanz von Soldaten
    19. 19. K L I N I S C H E S T U D I E A M N A V A L M E D I C A L C E N T E R S A N - D I E G O • 20 Teilnehmer: ehemalige Soldaten aus dem Irak, mit vorangegangen Behandlungen von PTBS • Durchschnittsalter: 28 • Behandlung: 2 x Woche, 90-120 Minuten pro Sitzung, über 5 Wochen • Langsame Einleitung in die virtuelle Realität • Datenerfassung über Vitaldatenmonitor (EKG,Atmung usw.) • Positive klinische Ergebnisse
    20. 20. P U N K T E L I S T E Ü B E R D I E E R F O L G S Q U O T E D E R B E H A N D L
    21. 21. Z U K U N F T S A U S S I C H T E N • Ersatz/Zusatz für konventionelle Behandlung von Angststörungen und weiteren! • großes Potenzial von VR für Forschung, Ausbildung von Fachpersonal • Verbesserung der VR-Technik • realistischere Bilder • weniger Motion Sickness • Verbesserte Immersion • VR-Brillen Release 2016 für den Markt
    22. 22. L E N D A N K F Ü R E U R E A U F M E R K S A M K E

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