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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
„ 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
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
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
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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
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
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
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ermessung von externen Gerät/Kameratracking von LED`s im Ge
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
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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.
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
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
( 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.
„VR is a 30 year old industry ready for explosion thanks
to the technical evolution“
-Meri Rosich
Auch in der Therapie?
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
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)
T H E R A P I E V O N R E D E A N G S T
Computergeneriertes Publikum in VR
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
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
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
V I R T U A L I R A Q
• Umgebung kann verändert werden
• Benutzerzentriertes Feedback
• Akzeptanz von Soldaten
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
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
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
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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  • 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. „ 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. ( 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. „VR is a 30 year old industry ready for explosion thanks to the technical evolution“ -Meri Rosich Auch in der Therapie?
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. V I R T U A L I R A Q • Umgebung kann verändert werden • Benutzerzentriertes Feedback • Akzeptanz von Soldaten
  • 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. 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. 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.
  • 23. 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

Hinweis der Redaktion

  1. Thema Heute:
  2. Virtual Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design  von William R. Sherman,Alan B. Craig
  3. 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
  4. 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.
  5. 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
  6. 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
  7. 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.
  8. 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 % .
  9. Gehirn lässt sich täuschen Die Escher-Täuschungen kennt jeder
  10. Ihr habt im vorrangegegnen erfahren, was der aktuelle Stand bei VR ist. Wie sieht es bei der Therapie mit Hilfe von VR aus?