forprojekt :”virtuel kørestol” - døgntilbud · lammelse), contusio cerebri (kranietraumer...

Forprojekt Virtuel Kørestol – januar 1999 side 1

FORPROJEKT :”VIRTUEL KØRESTOL”....................................................................... 1

Forprojekt :”Virtuel Kørestol”

Permobil Danmark A/S

Behandlingscentret ØSTERSKOVEN

Hjælpemiddelinstituttet

Udarbejdet med støtte fra

Forsknings- og Udviklingscentret

ver.1.1 januar 1999

Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet

Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN

Indholdsfortegnelse


Permobil Danmark A/S .................................................................................................... 1

Behandlingscentret ØSTERSKOVEN............................................................................... 1

Hjælpemiddelinstituttet .................................................................................................... 1

Udarbejdet med støtte fra................................................................................................. 1

Forsknings- og Udviklingscentret .................................................................................... 1 ver.1.1 januar 1999.................................................................................................................... 1 Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet ................................................................................. 1 Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN........................................................... 1 Indholdsfortegnelse .................................................................................................................... 1

OM FORPROJEKTET ......................................................................................................... 4

Indledning .................................................................................................................................. 4 Forprojektets formål ................................................................................................................... 4 Baggrund .................................................................................................................................... 4 Vi ønsker at bygge videre på erfaringerne med EMMI .............................................................. 7

KONKLUSION/RESUMÉ .......................................................................................................... 8 Research-studie .......................................................................................................................... 8 Danske miljøer ........................................................................................................................... 8 Forlystelses-industrien................................................................................................................ 9 Workshop ................................................................................................................................... 9 Fremtidens revaliderings-værktøjer............................................................................................ 9

TERMINOLOGIEN OG TEKNOLOGIEN I VIRTUAL REALITY ..................................................... 10 Hvad er Virtual Reality - Virtual Enviroment .......................................................................... 10 Fornemmelsen af fysisk tilstedeværelse: IVR........................................................................... 10 Artificial reality ........................................................................................................................ 10 Tracking ................................................................................................................................... 11 Display teknikker...................................................................................................................... 11 Akustisk feedback .................................................................................................................... 14 INPUT - OUTPUT funktioner. Herunder Spatiotemporal (haptisk) intergration af informationer. ........................................................................................................................... 15

VIRTUAL REALITY SOM TRÆNINGS & REHABILITERINGSMEDIE ........................................... 18 Generelle pædagogiske fordele ved VR ................................................................................... 18 Læring ...................................................................................................................................... 19 VR i rehabiliteringen................................................................................................................ 20 motoriske forstyrrelser.............................................................................................................. 20 CP............................................................................................................................................. 20 Apraxi....................................................................................................................................... 20 Ataxi ......................................................................................................................................... 20 Lammelser ................................................................................................................................ 21 BioMuse.................................................................................................................................... 21 Tilgængelighedsprogram ......................................................................................................... 21 Taleforstyrrelser og visuelle forstyrelser .................................................................................. 21 Neuropsykologisk kognitiv rehabilitering ................................................................................ 22 ARCANA................................................................................................................................... 22 IVR til parkinsonpatienter ........................................................................................................ 22 Indlæringsbetingede vanskeligheder ........................................................................................ 22 Psykiatrisk rehabilitering.......................................................................................................... 23

TRANSFER - OVERFØRSELSVÆRDI AF TRÆNING OG REHABILITERING GENNEM VR .............. 25 Den virkelige verden vs. den virtuelle verden .......................................................................... 25 Transfer af motorisk perceptuelle færdigheder ......................................................................... 25 Kritik af Stanton et al ............................................................................................................... 26 Kropsskema og VR .................................................................................................................. 27

VR BIVIRKNINGER OG ETISKE OVERVEJELSER ..................................................................... 28 Særlige etiske hensyn ............................................................................................................... 28 Bivirkninger ............................................................................................................................. 29

ANVENDELSE AF VR-VIRKEMIDLER OG SIMULATION I DANMARK ....................................... 30 HVEM I DANMARK ANVENDER SIMULATION TIL TRÆNING AF PERCEPTUELLE MOTORISKE

FÆRDIGHEDER PROFESSIONELT?.......................................................................................... 30 Pilotuddannelse: ....................................................................................................................... 30 Skibsføreruddannelse: .............................................................................................................. 30 Forsvaret:.................................................................................................................................. 30 Hvilke færdigheder trænes i kunstigt miljø .............................................................................. 31 Hvordan organiseres træningen? .............................................................................................. 32

HVEM UDVIKLER OG IMPLEMENTERER VR-TEKNOLOGI DE PÅGÆLDENDE STEDER .............. 33 Kampvognssimulator:............................................................................................................... 33 F-16 simulator .......................................................................................................................... 33 Skibssimulator.......................................................................................................................... 33


Hvilket potentiale kan vi se i forhold til den virtuelle kørestol?............................................... 33 Anvendelse af simulatorer til andre formål end træning........................................................... 33

HVOR I UNDERHOLDNINGSINDUSTRIEN ANVENDES TAKTILE VIRKEMIDLER FRA VR-TEKNOLOGIEN ..................................................................................................................... 34

Hvilke firmaer udvikler og implementerer udstyret? ................................................................ 34 Hvilket potentiale kan vi se i forhold til den virtuelle kørestol?............................................... 35

AKTUELLE FORSKNINGSINITIATIVER PÅ VR-OMRÅDET I DANMARK .................................... 36 CIT ........................................................................................................................................... 36 InterMedia ................................................................................................................................ 36 Cavi .......................................................................................................................................... 36 Laboratoriet for billedanalyse ved Aalborg Universitet............................................................ 37 Mejetærsker-simulator:............................................................................................................. 37 Hvilket potentiale kan vi se i forhold til den virtuelle kørestol?............................................... 38

INTERNATIONALE ERFARINGER MED BRUG AF VR-VIRKEMIDLER OG SIMULATION I RELATION

TIL KØRSEL MED ELEKTRISK KØRESTOL............................................................................... 39 Program til evaluering af styremåde til elektrisk kørestol udviklet i Calgary, Canada ............. 39 Kørestolsbrugeres adgang til CAVE i Illinois .......................................................................... 39 Kørestolssimulator program i VR – udviklet på Oregon Research Institute............................. 39 Israelsk program til træning af forudsætning for kørsel med elektrisk kørestol....................... 40 Bilsimulator i Sverige............................................................................................................... 40

DESIGNSKITSE TIL VIRTUEL KØRESTOL............................................................................... 41 Tilvejebringelse af designskitse gennem afholdelse af workshop............................................. 41 Formål med en Virtuel ............................................................................................................. 42 Kørestol .................................................................................................................................... 42 Målgruppe ................................................................................................................................ 42 Funktionalitet i hardware.......................................................................................................... 42 Funktionalitet i Software .......................................................................................................... 43 Metodik .................................................................................................................................... 44 Anvendelse ............................................................................................................................... 45 Alternativ anvendelse af simulatoren ....................................................................................... 45

OVERVEJELSER OMKRING UDVIKLINGEN AF EN VIRTUEL KØRESTOL................................... 46 VURDERING AF MARKEDSPOTENTIALE FOR EN VIRTUEL KØRESTOL..................................... 48 ANVENDT LITTERATUR OG REFERENCER ............................................................................. 49

Bilag 1 ............................................................................................................................ 54 Besøg på Dansk Maritim Institut (DMI) i Lyngby ................................................................... 54 Beskrivelse af Dansk Maritim Institut ...................................................................................... 55

Bilag 2 ............................................................................................................................ 56 Besøg på Hærens Kampskole i Oksbøl..................................................................................... 56 Ny kampvogns skyde- og delingstræner:.................................................................................. 57 Kommentarer fra tekniker Mogens Høeg, Hjælpemiddelinstituttet til besøget hos Hærens Kampvognsskole i Oksbøl........................................................................................................ 57 Beskrivelse af Siemens Danmark ............................................................................................. 58

Bilag 3 ............................................................................................................................ 59 Uddrag af informationsmateriale om Søværnets Taktik- og Våbenskole ................................. 59

Bilag 4 ............................................................................................................................ 60 Referat af telefoninterview med Henning Kibenik på Forsvaret Materiel Kommando............. 60

Bilag 5 ............................................................................................................................ 61 Besøg på Flyvestation Aalborg................................................................................................. 61 Mogens Høegs kommentarer til besøget på Flyvestation Ålborg: ............................................ 62 Beskrivelse af Systematic Software Engineering A/S.............................................................. 62

Bilag 6 ............................................................................................................................ 63 Besøg i Las Vegas Spillehal i Ålborg....................................................................................... 63

Bilag 7 ............................................................................................................................ 65 Besøg på GODAs Bilsimulator ................................................................................................ 65


Denne rapport er resultatet af et forprojekt støttet af Forsknings- og Udvik-lingscentret for Hjælpemidler og Rehabilitering. Projektet er gennemført i perioden august 1998 – januar 1999. Projektgruppen bestod af følgende: Peter Stjernholm, Permobil Danmark A/S Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet Mogens Høgh, Hjælpemiddelinstituttet Niels-Erik Mathiassen, Hjælpemiddelinstituttet og Emmy Kjelmann (projektleder) Behandlingscentret ØSTERSKOVEN At kortlægge de faglige, teknologiske og markedsmæssige muligheder for, at udnytte Virtuel Reality teknologien, så der skabes et produkt, der kan anven-des som redskab i vurdering og træning af kørsel i elektrisk kørestol. Undersøgelsen skal identificere hvilke teknologiske redskaber og virksomhe-der, der i dag er tilgængelige for at kunne simulere kørsel med elkørestol, visuelt, auditivt og sensorisk ( så brugeren får såvel en synsmæssig som en bevægelsesmæssig og dermed realistisk oplevelse af at køre elkørestol), også når særlig hensyn til siddestilling og aktiveringsform er nødvendig.

På baggrund af undersøgelsen vil vi • udarbejde en indstilling til hvordan et hovedprojekt bør etableres som in-

deholder en beskrivelse af ønskværdige parter, deres kompetencer samt • en vurdering af et fremtidigt markedspotentiale for et slutprodukt. Vanskelig rehabilitering Mobilitet er meget vigtigt for en persons livskvalitet. Det er vigtigt selv at kunne vælge, hvor man vil være, uden at være afhængig af andres hjælp. For svært fysisk handicappede er dette ikke en selvfølge. Den eneste chance for at opnå mobilitet kan i mange tilfælde være en elektrisk kørestol. De typiske brugergrupper vil være personer med: Cerebral Parese (Spastisk lammelse), Contusio Cerebri (kranietraumer efter trafikuheld o.l.), Tetraplegi (lammelse fra nakken og nedefter), Muskelsvind og Dessimineret Sclerose Afhængig af diagnosen kan det være en vanskelig proces, at gøre en person mobil ved hjælp af en elektrisk kørstol. Man kan sige at processen, groft set, består af 3 elementer, som indbyrdes er afhængige af hinanden: 1 Siddestilling 2 Aktiveringsform 3 Intellektuel formåen Hvert enkelt element kræver en lang række vurderinger og valg.

Om Forprojektet

Indledning

Forprojektets formål

Baggrund


Siddestilling Kravene til tilpasning af siddestilling og kørestole er store. Kørestolen skal give lyst til og mulighed for aktivitet, om end det måtte dreje sig om minimal udfoldelsesmulighed. Der skal f.eks. tages stilling til: sædehældning, støtte i pude, støtte i ryglænet, anvendelse af knæ- og fodstyr, placering af fodstøtte, støtte til nakke og ho-ved, anvendelse af kørestolsbord m.m. En god siddestilling er fundamental for at kunne kontrollere sine bevægelser – specielt når det drejer sig om svært fysisk handicappede, som kan har få kontrollerede bevægelser at bygge på. Aktiveringsform Alle standard elkørestole leveres i dag med et joystick placeret i forlængelse af højre armlæn. Men mange personer med svære fysiske handicaps er ikke i stand til at styre en elkørestol på denne måde. I disse situationer er det ergo- eller fysioterapeuters opgave, at finde frem til, hvilke bevægelser brugeren har kontrol over, og hvordan disse bevægelser bedst kan udnyttes til at styre elkørestolen. Der findes mange alternative styremuligheder. F.eks.: - Man kan placere joysticket andre steder. F.eks. til hagestyring,

styring med foden m.m. - Man kan erstatte joysticket med et antal enkeltkontakter, som så

placeres hensigtsmæssigt i forhold til de bevægelser brugeren kan styre.

- Man kan lave scanning med enkeltkontakt. – En scanner kan på skift oplyse de forskellige retninger. Et tryk på en kontakt væl-ger, hvilken retning stolen skal køre i.

Desuden findes der styringer der anvender pust/sug, specielle nakkestyringer m.v. Intellektuel formåen Den tredje faktor er den intellektuelle formåen - de kognitive forudsætninger for at køre elkørestol. Her tænkes på koncentration, reaktionsevne, retnings-fornemmelse og evne til at planlægge kørslen m. v. At manøvre en elektrisk kørestol kræver træning. Stolens tekniske virkemåde skal læres, og der er en del manøvreringsteknikker der skal indlæres. Dertil kommer, at der hos børn, der er født med et motorisk handicap, ofte vil være tale om et særligt uudviklet intellekt. Den kinestetiske sans er ikke nor-malt udviklet, og det stiller særlige pædagogiske krav i introduktionen af alle begreber som indeholder bevægelse – f.eks.: ”højre, venstre”, ”frem/tilbage”, ”kom herhen”, ”stop” osv. Det kan derfor være en meget voldsom oplevelse, første gang en person sættes i en elkørestol, og selv kan blive mobil.


Der mangler systematik Dette tilpasningsarbejde foregår typisk på sygehuse, specialinstitutioner for handicappede samt på amternes hjælpemiddelcentraler. Der kan være mange mennesker involveret i en sag. F.eks. pårørende, plejepersonale, konsulenter fra kørestolsfirmaet samt ergo- og fysioterapeuter. Rollefordelingen og fremgangsmåden i sådanne sager kan variere meget – der findes ingen systematisk fremgangsmetode, der sikrer at alle elementer i pro-cessen vurderes tilstrækkeligt. Med så mange del-elementer, og så mange mennesker involveret, er der stor risiko for, at noget kan gå galt undervejs. Der kan træffes nogle forkerte valg, som får indflydelse på andre elementer i processen. Siddestilling, aktiverings-form og intellektuel formåen kan sjældent afprøves i sammenhæng, før en stol er specialbygget til brugeren. Med de nuværende test- og afprøvnings-muligheder vil designet af denne stol delvis bero på formodninger om, at bru-geren, med en bestemt indretning, vil kunne styre stolen. I et forløb med udvælgelse og tilpasning af elkørestol, forekommer det ofte, at brugeren ikke mestrer at styre stolen, når den endelig er færdigbygget. En-ten er aktivingsformen forkert i forhold til det fysiske handicap, eller det kan vise sig, at brugeren ikke har de nødvendige kognitive forudsætninger for at betjene styremåden. Brugeren levede ikke op til formodningerne. Konsekvensen er, at man er nødt til at bygge stolen om, ofte flere gange, før man (måske) opnår den optimale løsning – dette er hver gang forbundet med store udgifter, samt nederlag for den handicappede, hver gang en stols indret-ning må forkastes. I mange tilfælde må brugeren leve med en så dårlig løsning, at resultatet bli-ver, at stolen står ubenyttet på et depot. Det er almindelig kendt, at der på mange hjælpemiddelcentraler og i kommunernes depoter står kostbare, speci-altilpassede el-kørestole, som ikke benyttes pga. ovennævnte problematik. Prisen på en typisk specialtilpasset el-kørestol løber op i 110 – 130.000,- kr. Desuden er der mange, som aldrig, i tilstrækkelig grad, har fået chancen for at prøve og træne sine forudsætninger for at styre elkørestol. Hvis det ikke lyk-kes i den tidlige rehabilitering eller habilitering, er det sjældent den fysisk handicappede vil få tilbudt en ny chance. I afprøvnings- og trænings- arbejdet er det meget vigtigt at bygge på succeser, at noget lykkes. En afprøvning kan i mange tilfælde være præget af stress for brugeren: 1 Hvis den der forestår afprøvningen er ukendt for personen 2 Hvis der er mange, forældre, personale m.v. der spændt følger

resultatet 3 Hvis det foregår i uvante omgivelser med kort tid til rådighed. I rehabiliteringen er der behov for gode redskaber, der sikrer, at de løsninger der vælges for de handicappede bruger bliver de optimale. Man skal ikke nøjes med, at det fungerer, men det skal fungere optimalt. Spe-cielt når det drejer sig om svært fysisk handicappede, som har meget få ud-foldelsesmuligheder.


Projektdeltagerne har tidligere været involveret i løsningsforsøg: Computerprogrammet EMMI bygger på tanken om at simulere kørsel med elkørestol, med det formål at vurdere en persons fysiske og kognitive forud-sætninger for at styre en elektrisk kørestol. Målgruppen er svært fysisk handi-cappede, som har brug for en elkørestol, men hvor den optimale aktiverings-form endnu ikke er afklaret, og hvor såvel aktiveringsform som siddestilling kræver specialindretning. Her opnås ikke en kropslig fornemmelse af at køre, programmet kan således ikke bruges til træning. Projektet og programmet har under hele forløbet (fra slutningen af 1992 til i dag) vakt stor interesse både nationalt og internationalt, samt indenfor og udenfor fagkredse.

Vi ønsker at bygge videre

på erfaringerne med EMMI


Gennem et omfattende researchstudie har deltagerne opnået et grundigt kend-skab til, hvad VR-teknologien på internationalt plan rummer af muligheder generelt, samt hvordan denne teknologi kan udnyttes i forhold til rehabilite-ring af handicappede, og hvilke resultater der er opnået. Særlig fokus er lagt på international viden om udnyttelse af (I)VR-virkemidler til at simulere kør-sel med elektrisk kørestol. Forstudiet har dokumenteret, at VR-mediet på afgørende vis giver helt nye muligheder i rehabiliteringen og diagnostikken af mennesker med forskellige former for funktionsnedsættelser – flere studier spår VR en fremtid som et uundværligt redskab i den fremtidi-ge rehabilitering. Internationalt har der været flere ansatser til udviklingen af en VR-baseret kørestolssimulator. Der er således tale om en internationalt anerkendt problemstilling, nemlig at der eksisterer en restgruppe, der ikke umiddelbart kan opnå mobilitet via tra-ditionelle rehabiliteringsmetoder. Der vil kunne trækkes på de allerede ind-vundne erfaringer af dette arbejde. Via forstudiets nationale researchstudie har deltagerne opnået et grundigt kendskab til danske miljøer, hvor der er gjort konkrete erfaringer med brug af VR-virkemidler og simulation. F.eks. indenfor uddannelse af piloter, skibsfø-rer samt indenfor forsvaret. Den Vr-baserede træning er karakteriseret ved en grundlæggende systematik og organisation der indebærer individuelle gradue-ringsmuligheder. Det er metoder og erfaringer vi i høj grad vil kunne overføre til kørestolssimulatoren. Erfaringerne fra simulatortræning i de forskellige miljøer viser alle, at betje-ningsmæssige og styremæssige færdigheder KAN optrænes i kunstigt miljø, og senere anvendes i det virkelige køretøj/fartøj. En del færdigheder erhver-ves her endog alene ved simulatortræning. Omsat til udviklingen af den virtuelle kørestol udkrystalliseres følgende po-tentialer: - Man kan træne delelementer isoleret, og senere integrere disse

til et realistisk kompleksitet – f.eks. at kunne træne betjening af styreagregat isoleret.

- Man kan træne farlige manøvrer og vanskelige situationer i sik-kert miljø.

- Man kan gennemgå begivenhederne igen (debriefing) og derved analysere situationen.

- Man kan skrue op og ned for stress niveauet i forhold til bruge-rens reaktioner.

Flere danske firmaer har udviklet software til simulatorer, som helt eller del-vist vil kunne genbruges i en kørestolssimulator.

Konklusion/Resumé

Research-studie

Danske miljøer


Vi har desuden studeret simulatorer i forlystelsesindustrien, og fundet følgen-de potentialer: - Man udnytter kommercielt VR-teknologiens virkemidler, såle-

des at man kan blive ”tricket” på sanserne ved såvel bevægel-semæssige- som syns- og høre-indtryk.

- Spillemæssige effekter kan være ekstra motiverende elementer for at opretholde koncentrationen, og bidrage til, at turen i simu-latoren bliver en god oplevelse.

Vi har identificeret flere danske firmaer, som har adgang til den fornødne ekspertise til, på professionel vis, helt eller delvist, at varetage såvel software- som hardware-udviklingen af en kørestolssimulator. Flere af disse firmaer har vist seriøs interesse for at indgå i et sådant projekt. Gennem afholdelse af workshop med deltagelse af repræsentanter fra køre-stolsbranchen, terapeuter og brugere, forskningsmiljøer, samt rep. fra de iden-tificerede VR-miljøer i Danmark, har vi opnået et overblik over, hvilke fagli-ge principper og designkrav, der bør lægge til grund for udviklingen af en kørestols-simulator. Dette er udmøntet i en designskitse. Vi foreslår et system med 3 niveauer af simulatortræning – fra en PC-baseret platform til avanceret IVR teknologi, der inkluderer brugen af CAVE tekno-logien, herunder bevægelig platform, 180gr. synsfelt, 3d lyd osv. På denne måde vil vi kunne tilbyde brugen af dette værktøj differentieret og målrettet mange brugere på forskellige niveauer mht. funktionsniveau og på forskellige trin i deres rehabilitering. På baggrund af den viden vi har erhvervet gennem forprojektet står det klart, at en kørestols-simulator, der bygger på VR vil kunne blive et særdeles nyt-tigt redskab i tilpasning af, og træning i kørsel med elektrisk kørestol. Udviklingen af en VR-baseret kørestolssimulatoren vil samtidig kunne udgø-re fundamentet for en række andre helt nye typer revaliderings-værktøjer. Teknologien byder på helt nye muligheder for diagnostisering og træning indenfor rehabilitering og kan bidrage til en generel bedre systematik og do-kumentation indenfor området.

Forlystelses-industrien

Workshop

Fremtidens revaliderings-

værktøjer


Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet Virtual reality (VR), eller virtuelle virkeligheder dækker over betegnelsen for en “kunstig virkelighed” som skabes gennem en computerbaseret teknologi, hvor brugeren oplever et sensorisk feedback, der minder om virkelighedens sansestimulation. I litteraturen ses glosen Virtual enviroment (VE) anvendt synonymt til, hvad vi i denne sammenhæng vil beskrive under ét som Virtual Reality. VR er et dataskabt tredimensionelt simuleret rum (omgivelser), gengivet i real time i forhold til brugerens bevægelser og perspektiv. Ved brug af VR bliver brugeren en del af en interaktiv verden af objekter som er genereret af en computer. Virtuelle omgivelser er altså syntetiske sensoriske oplevelser som formidler fysiske og abstrakte komponenter til den menneskelige opera-tør. VR er en metode til at skabe sensorisk feedback til brugeren i form af visuel-le, auditive og taktile stimuli. Metoden repræsenterer et brugergrænsesnit mellem menneske og computer som simulerer virkelighedstro omgivelser og tillader brugeren at interagere i forhold til disse. Udviklingen til VR er gået gennem udviklingen af den konventionelle multimediecomputer, hvor den grafiske brugergrænseflade er visualiseret i et todimensionelt plan - til 3D computergrafik ved hjælp af særlige display teknikker og specielt input ud-styr. De nyeste udviklinger indenfor VR teknologien er multimodale i den forstand, at brugeren ved hjælp af flere sanser kan understøttes i fornemmel-sen af at være til stede i et virtuelt scenario. Når fornemmelsen af fysisk tilstedeværelse opnås i VR, taler man om Immer-

sive Virtual Reality IVR (Immersive Virtuel Reality) dækker således over en teknologi, hvor brugeren får en større eller mindre oplevelse af at befinde sig inde i en kunstig verden. Effekten opnås sædvanligvis gennem brug af 3D stereoskopiske briller, 3D øretelefoner og udstyr som kan give et hap-tisk/taktilt feedback (datahandsker) når brugeren rækker ud efter et virtuelt objekt og berører dette. Et ægte IVR system tillader ikke et brugergrænsesnit med symbolfunktion så som tastatur, mus, joystick mellem udstyr og bruger. Dog vil et joystick i en “virtuel kørestol” ikke være at betragte som en tredie-personsinteraktion, idet joystick betjening er betjeningsagregatet til manøvre-ring af en elektisk kørestol. Der eksisterer ikke fastlagte normer til bestem-melse af graden af en persons tilstedeværelse i IVR. Til forskel fra VR er Artificial Reality (AR) karakteriseret ved at illusionen om at befinde sig i en anden verden skabes via andre virkemidler end dem der fremringes via et kropsbårent udstyr eller headsets (Krueger, 1991). Fx Snoe-zelen konceptet (Haggar & Hutchinson, 1991), hvor den kunstige virkelig-hedsfornemmelse opnås gennem sensorisk stimulation i “oplevelsesrum”, hvor computerteknikken anvendes til at fremme brugerens emotionelle velbe-findende og som basis for sensorisk nyindlæring, idet multihandicappede brugere sættes i stand til at kontrollere lys, lyd og andre effekter.

Terminologien og teknologien i Virtual Reality

Hvad er Virtual Reality -

Virtual Enviroment

Fornemmelsen af fysisk

tilstedeværelse: IVR

Artificial reality


Tracking er et vigtigt aspekt i et IVR system. For at skabe illusionen af at brugeren virkelig befinder sig i en anden verden omgivet af skiftende visuelle og lydlige kvaliteter - og ikke blot med et computerbillede som baggrund - må de computergenererede billeder og lydkvaliteter skifte i takt med bruge-rens position i den virtuelle verden. For at opnå dette må systemet kunne hol-de styr på brugerens øjenbevægelser og i hvilken retning, der kigges. Det er dette der sammen med en registrering af brugerens mobilitet sikrer at omgi-velsernes objekter skifter ligesom, når man bevæger sig i den virkelige ver-den. Tracking mekanismen kan overføres på baggrund af forskellig informa-tion fx: magnetisk, mekanisk, infrarød, gyroskopisk, lyd. Den tredimensionale visualisering i VR/IVRkan opnås på flere måder. 1. Desktop virtual reality Dette er en betegnelse som kommer fra computergenereret design (CAD

computer aided design). I industrien anvendes denne teknik til visualise-ring i 3D af sammensatte modeller. Flere CAD systemer tilbyder samtidige animationer, således gengivelsen på skærmen forløber som afspilningen af en 3D film. Objekterne kan manipuleres ved hjælp af forskelligt aktive-ringsudstyr (mus, trackball, touchskærm mv.). Desktop Virtual Realitytek-nikken bruges ofte i underholdningsindustrien. Fx racervognssimulatorer eller skiløbssimulatorer, hvor brugeren gennem sine bevægelser med rat eller skiatrapper får billedet til at ændre sig i forhold til en given bevægel-se.Teknikken anbefales i nogle studier som velegnet til brug i undervis-ningssammenhæng for mennesker med udtalte indlæringsvanskeligheder.

2. Virtual Reality på Internettet VRML (Virtual Reality Modeling Language) er et programmeringssprog, der

bruges til at beskrive og tilgængeliggøre 3D objekter på Internettet. Spro-get definerer tredimensionelle grafiske objekter, og objekterne kan knyttes til tekst, video (animation), hypertekst eller til andre VRML objekter.

3. CrystalEyes - Stereo Shutter Glasses Er briller der synkroniserer gennemsigtigheden af højre og venstre brilleglas

ved fremvisningen af alternerende objekter på en 2Dskærm. Monitoren vi-ser skiftevis et billede til højre g til venstre øje, mens hhv. højre og venstre brilleglas gøres aktivt. Herved opnås et stereoskopisk syn (3D syn); nær-mest som at kigge gennem et vindue, hvor man kan iagttage et objekt fra forskellige vinkler. Denne teknik anbefales undertiden som et godt alterna-tiv til HMD (herunder beskrevet), idet brillen tillader et vist orienterings-syn til omgivelserne uden for VR scenariet. Flere studier påpeger, at bru-gere - også brugere uden handicap - foretrækker denne metode, idet kom-plet tab af visuel kontakt med det omgivende miljø opleves som irriterende og der er mistanke om at brug af HMD kan give efterfølgende synsforstyr-relser. (Kuhlen, 1995; Meyer 1994; Mon-Williams, 1993)

Tracking

Display teknikker


4. HMD Head Mounted Display Denne teknik gør brug af to LCD monitorer som er placeret i en hjelm ud for

øjnene. Over ørene kan der placeres højttalere, så 3D-lyd og 3D- billede kan afvikles i samme kropsbårne enhed.

Teknikken ses ofte anvendt i underholdningsindustriens brug af VR, fx i

forlystelsesparker. Afhængig af omfanget af hvor stor detailrigdom og vir-kelighedstro billedbaggrund der kræves sættes der tilsvarende krav til computerens evne til at processere billedskift i virkelig tid. HMD er typisk tunge og ikke egnede til længere tids brug. Tracking kan foregå ved regi-strering af brugerens hovedbevægelser eller mere avanceret med øjenbe-vægelser. Ofte er billedopløsningen for ringe til at genskabe virkelige om-givelser. Teknikken ses mest anvendt i underholdningsindustrien. I Dean Inmans indledende forsøg med kørestolssimulatorer anvendtes da også computergenererede omgivelser, hvor VR miljøet ikke foregav, at bruge-ren bevægede sig i realistiske omgivelser ( NY Times, 1994)

En række bivirkninger er dog registreret i forbindelse med brugen af HMD.(Se afsnit “bivirkninger”)

5. BOOM - Binocular Omni Orientation Monitor Er udviklet af firmaet det amerikanske firma Fakespace (1998). Meget små

monitorer er monteret på en mekanisk arm. Brugeren kigger ind på moni-torerne som om det var en kikkert og opnår et stereoskopisk billede. Tracking består i registreringen af den mekaniske arms bevægelser således perspektivet forflyttes. Da der bruges rigtige monitorer er opløsningen god (1280 x 1024 pixel pr øje). Firmaet har udviklet flere forskellige produkter indenfor samme grundlæggende teknologi, men med forskelligt design alt efter formål med VR - systemet.

6. Omnimax - Cave princippet - CUBE CAVE står for Cave Automatic Virtual Environmen.Tycho Brahe Planetariet

i København benytter sig af CAVE teknologien i fremvisningen af omni-maxfilm. Optagelser til Cave foregår i et surround sound studie med ste-reografiske 3D billeder på væggene projiceret vha. videokanoner. Med en form for stav kan man bevæge sig selv og kameraet gennem miljøet, der skal optages til omnima og således finde den helt rigtige kameravinkel at skyde fra. Billedernes opløsning er i sagens natur meget høj - 4092 gange 3002 pixels. Omnimaxformatet er 10 gange større end en almindelig 35 mm biograffilm, og kuppelarealet, hvorpå det projiceres, er 1000 kvadrat-meter.


På blot 15 minutter af en films samlede spilletid bliver der brugt 21.000 en-keltbilleder. Hver med en størrelse på 50 megabyte. I alt bliver det til 1000 gigabyte ( Tycho Brahe Planetarium, 1998). På Ålborg Universitet, Institut for elektroniske systemer, Laboratorium for Billedanalyse er man langt fremme med byggeplaner til et dansk CAVE studio (Madsen, 1998). CA-VE er et amerikansk beskyttet handelsmærke.

I en “ægte” CAVEI bliver billederne projiceret uderfra ind mod CAVE’s

vægge. I CAVE’n bæres stereoskopiske briller som muliggør, at andre til-stedeværende i CAVE’n også kan ses. I europæisk bilindustri anvendes “TAN TUBE” som bygger på en lignende teknologi. TAN TUBE displayet er et rum, hvor 3D billeder bliver projiceret på to eller tre af væggene samt på loft og gulv. Herved skabes et ultimativt IVR. De stereoskopiske bille-der bliver beregnet i real time ved hjælp af et højtydende computer system ( Silicon Graphics Onyx (2)). Brugerens bevægelser i rummet registreres via et elektromagnetisk trackingsystem.

Brugen af videodisplay- teknikken som den bl.a. er set anvendt i kampvogns-

simulatorer kan modvirke en oplevelse af at beskue en stærkt reduceret baggrund med hakkende billedskift, når der ikke er tilstrækkelig datakraft bag systemet. (se afsnit om Oksbøl)

7. Holobench, Workbench Workbench (Responsive workbench) er et “bord” til visualisering af 3D ob-

jekter. Emnet, objektet som beskueren kigger på, når der ses ned på bord-fladen, ser ud til at svæve ovenover bordfladen.


Den grafiske animation sker på baggrund af en højtydende computer (fx Sili-conGraphics Onyx). Udstyret anvendes til visualisering betydningen af fx et givent design af et bilkarroseri og vindmodstand (jetstrømmen). Holo-bench bygger grundlæggende på samme princip, men her er der tale om to projektionsskærme, således der både er et bord og en høj bagvæg monteret med 90 graders vinkel vertikalt. Denne teknik gør at 3D billedet får meget overbevisende holografisk effekt. For øjeblikket anvendes dette udstyr i den tyske bilindustri af BMW AG og Daimer-BENZ AG samt af APS Mechatronik til visualisering og testning af crash tests og simuleringer af industrirobotters funktionalitet (TAN, 1998). I Danmark gøres der forsøg med holobench på Center for IT forskning. Udstyret skal både anvendes til undervisning i VR teknikker og som et forskningsmedie. Med brug af da-taglove kan der manipuleres med objekter, og man kan således underkaste et virtuelt produkt en grundig testning, inden det fx sættes i produktion. (Svith, 1998)

8. Fotografi, cinematografi, videoteknologi Optikken der anvendes til stillbilleder eller levende stereobilleder kaldes for

LEEP (Ellis, 1995). Oprindeligt blev dette system udviklet til stereosko-piske kameraer. LEEP giver op til 110 x 55 graders synsvinkel, således brugeren kan udnytte sit perifere syn, når objekter i et miljø anskues. Den amerikanske rumfartsadministration NASA har eksempelvis anvendt sy-stemet til optagelser af Mars’ overflade med henblik på uddannelse af astronauters evne til at orientere sig på planetens overflade.

9. Videnskabelig og medicinsk visualisering Til brug for uddannelsen af kirurger og læger findes der en række kommerci-

elt tilgængelige VR-systemer, der bygger på billedoptagelser ved hjælp af CAT, PET eller MRI billedteknikdannelse (Edvarsen & Steensrud, 1998) VR teknologiens potentiale har igennem en årrække vist sig at være et ef-fektivt redskab til skabelse af et indlæringsmiljø, hvor komplekse visuelle og spatielle strukturer skal erfares. Fx anatomiske strukturer i den menne-skelige organisme, biokemiske stukturer og i molekylær biologi (Hoffman, 1997).

1. Monolyd Når lyden er monaural og ikke kan stedfæstes af brugeren. 2. Stereolyd Når lyden er binaural og kan stedfæstes som værende et sted mellem to lineæ-

re punkter. Opnås ved brug af et højre og venstre output med forskellig amplitude og fase af kildelyd. Herved danner lytteren sig en forestilling om lydkildens placering i forhold til to imaginære punkter.

3. 3D-lyd - spatial lyd Går skridtet videre end quadrofoni- og surround-systemer, idet teknologien

gør det muligt ikke blot at lyden kan lokaliseres til hhv. højre - venstre, men også op og ned og frem og tilbage i rummet. Brugen af 3D lyd er as-socieret til brugen af 3D grafik (Cohen & Wenzel, 1995).

Akustisk feedback


For at konstituere et fuldstændigt virtuelt miljø (IVR) må der også integreres en input og output del i IVR-systemet, der forsyner brugeren med en for-nemmelse af kinæstetisk og taktil sans. Dvs. brugeren fx skal kunne mærke modstand, kraft, bevægelse i tid og rum, genstandes former og overflader og meget avanceret kulde- og varmepåvirkning. Visuel information er ikke til-strækkelig til immersion. Hvis visuel information var tilstrækkelig, ville der ikke være brug for HMD, hvor der foregår en tracking af hovedets/øjnenes bevægelser. Hvis ikke der føjes kinæstetisk og vestibulær sansning med et trackingsystem der registrerer brugerens bevægelser således synet og bruge-rens bevægelser korrelerer, vil billeder fremstå som en dynamisk film af en tur gennem et miljø. Som tidligere omtalt vil de fleste mennesker uvilkårligt danne sig en kinæstetik vestibular model af VR miljøet på grund af den re-dundans, der sker når syns- og høresansen modtager stimuli som nervesyste-met forventeligt vil associere til andre modaliteter (Psotka, 1995). Men gæl-der det også mennesker som ikke har gjort sig disse grundlæggende visuo-motorisk perceptuelle erfaringer? Fx mennesker med medfødte neurologiske deficits som qua deres funktionsnedsættelser ikke gennem opvæksten har kunnet gøre fundamentale grundlæggende erfaringer fra enkle, ukontrollerede kropsbevægelser til en veludviklet koordination? Mangelfuld udvikling af et kropsskema (bodyscheme) fx ved fravær af tidlig kravlen har vist sig at have afgørende betydning for udviklingen af spatial perception ( Campos et al, 1992). Dvs fx evnen til at kunne afstandsbedømme. Den samlede Gestalt, fornemmelsen af immersion opnås således optimalt når der laves et tracking system der forbinder brugerens kinæstetiske og vestibulære sans med den visuelle og auditive sansning. Psotska (1995) anfører i en oversigtsartikel om VR og uddannelse og træning, at der foreligger alt få data om betydningen af bevægelsesbaserede simulatorer, hvilket han finder uheldigt og selvmodsi-gende. Inddragelse af bevægelsesaspektet er fx af afgørende betydning for simulatorer til helikoptertræning og andre simulatorer, hvor den spatiale ki-næstetiske sans kombineret med motorisk perceptuelle færdigheder er af af-gørende betydning for mestring af et udstyr. Der vil senere i redegørelsen blive refereret til vigtigheden af dette aspekt i forhold til dette projekts målgruppe. Der findes ikke tilgængelige systemer i dag, hvor alle sensoriske input og output funktioner kan illuderes. Det ville kræve at brugeren skulle iføres en dragt (datasuit), hvor antallet af sensorer i dragten skulle matche antallet af kroppens receptorer, således IVR systemet til stadighed kunne registrere bru-gerens position og stilling i rummet. Men med den redundans, der opstår når nervesystemet samtidig udsættes for visuel og auditiv påvirkning (3D), kan der et langt stykke af vejen skabes en illusion om kropslig tilstedeværelse og dermed virkelighedens sansestimulation i den kunstige virkelighed ved at benytte et begrænset repertoire af spatiotemporale informationer. 1. Displayteknikker HMD/Crystal eyes/ BOOM Skal indtænkes under denne overskrift, idet de som omtalt i tidligere afsnit

ikke blot giver visuel information også associerer (tracking) til hovedets eller øjnenes bevægelser - således der skabes korrelation mellem brugerens hoved/øjenbevægelser og synsfelt.

INPUT - OUTPUT funktio-

ner. Herunder Spatiotem-

poral (haptisk) intergration

af informationer.


2. Konventionelt input Mus, joystick, keyboard, touchscreens er eksempler på input udstyr som kan

udgøre brugerens fysiske output muligheder for at interagere (give input) med et VR system. Disse systemer anvendes typisk i spillignende VR ap-plikationer, men afhængig af VR-applikationen kan enhver tænkelig bru-gergrænseflade som eksisterer mellem menneske og maskine bruges som input mulighed. Det er fx tilfældet i flysimulatorer, hvor det er cockpittets agreater, der sikrer interaktionen mellem bruger og VR - eller i en bilsimu-lator, hvor rat og pedaler tjener ditto formål. I herværende projekt vil køre-stolens kontrolpanel med fx joystick kunne anvendes som input.

3. Syntetisk tale og talegenkendelse Er endnu ikke i videre omfang integreret i VR applikationer. Magee (1994)

rapporterer om en effektiv brug af disse værktøjer i en VR træningssimula-tor til NAVY ship commanders. Middleton & Boman (1994) har udarbej-det et praktisk og teoretisk studie over anvendelsen af stemmegenkendelse i VR miljøer. De fandt frem til at stemmestyring bedst kan integreres i et VR system, når der skal ske diskrete ændringer i VR miljøet. Fx: “Put me near object X”, men ikke som styrng af variable dynamiske dimensioner så som bestemmelsen af et fly eller et køretøjs hastighed (Psotka, 1995)

4. Dataglove - datahandsken Mere avancereret kan interaktion i forhold til VR opnås gennem anvendelse

af en såkaldt datahandske.

Afhængig af handskens beskaffenhed kan denne både give information om

bevægelse- og trykintensitet som input til VR systemet - og omvendt give et taktilt feedback til brugeren i form af kraft og trykpåvirkninger som af nervesystemet kan opleves som at føle på diverse objekters forskellige teksturelle egenskaber. Teknisk kan denne overførsel finde sted i form af vibrerende punkter eller små bobler, der pustes op i handsken samt gen-nem brug af sensorer der registrerer abduktionen/extensionen og rotation i fingrenes og håndfladens bevægelser

5. Bodysuit Eksisterer kun som prototypeudvikling i laboratoriesammenhæng (med stærkt

begrænsede sensorer) - og kan derfor ikke på nuværende tidspunkt gøres til genstand for seriøse overvejelser i udviklingen af her og nu IVR appli-kationer. ( Wilson, 1997).

6. Platforme - bevægeligt underlag - Moving base


I simulatorer hvor brugerens kinæstetiske oplevelse af fx acceleration og de-acceleration og hvor de fx ønskes træning af den vestibulære sans ses be-vægelige underlag anvendt.

Underlaget bevæges fx gennem ved hjælp af et hydraulisk agregat, hvor der

er skabt korrelation mellem den visuelle og vestibulære stimulation. En acceleration vil således kunne illuderes ved den synsmæssige stimulation af bevægelsen samtidig med at kroppen forandrer stilling ved at underlaget tippes bagover. Bump og forhindringer i VR miljøet illuderes gennem “hydrauliske ryk” og hældninger af platformen.

Mere simpelt kan et underlag bestå i et løbebånd eller ruller, hvor brugeren

går eller manøvrerer et køretøj på et plant underlag. Herved vil brugeren stadig opleve kroppens drejninger i forhold til rummet, men ikke op/ned bevægelser.


Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet I den pædagogiske litteratur vil fordelene ved et (I)VR baseret trænings og indlæringsmedie ses fremhævet ud fra en bestemmelse af VR’s særegne komponenter til forskel fra et traditionelt forlæg (Wickens & Baker, 1995): 1. Tre-dimensionelt syn vs to-dimensionelt plant syn 2. Dynamisk vs. statisk display 3. Interaktiv eller brugercentreret vs. passiv modtagelse. Dvs. i VR er bruge-

ren både navigatør og observatør. 4. Indefra-ud (selvcentreret) vs. udefra-ind (verdensreference). Dvs. i VR er

brugeren “midt i begivenheden” med egen krop og oplever immersion, han bestemmer selv perspektiv - modsat udefra-ind, hvor perspektiv og syns-vinkel er fastlagt på forhånd.

5. Multimodal interaktion. VR-platformen indebærer en række teknikker for brugerinput. Det være sig talegenkendelse, motoriske gester fx foretaget v.h.a datahandske eller indfanget af et kamera. Ligeledes feedback i form af propioceptivt eller kinæstetisk - taktilt feedback tilbagemeldt i form af datahandske, displayteknikker, bevægelsesplatforme eller konventionelt outputudstyr koblet til VR applikationen.

I tabelform kan ovenstående sammenfattes således: Mindre virkelig Mere virkelig

Dimensionalitet 2D 3D

Bevægelse statisk dynamisk

Interaktion passiv modtagelse (ob-serverende)

navigerende og selvbe-stemmende m.h.t. ob-

servation

Reference punkt udefra - ind (Guds øje) - verdenscentreret

indefra-ud (brugerens øje) - egocentreret

Multimodal interaktion begrænset multimodal

Hertil kommer andre ofte anførte kvaliteter som udgør VR-platformens sær-kende: • Farlige situationer kan trænes i ufarlig sammenhæng • Mulighed for opnåelse af “økologisk validitet” i træningsindhold. Dvs.

opgaveforlæg kan ligne virkeligheden til forveksling • Mulighed for undgåelse af brug af symboler til håndtering af konkreter • Komplekse sammenhænge kan erfares gennem konkret manipulation • Mulighed for at opnå et erfaringsgrundlag på steder som normalt ikke kan

betrædes (planeters overflader, junglen, havbund, etc.) • Visualisering og aktiv tilstedeværelse forskudt af tid og rum (fx sidste istid

eller forhistorisk tid med øgler og dinosaurer eller virtuelle møder i cyber-

Virtual Reality som trænings & rehabiliteringsmedie

Generelle pædagogiske

fordele ved VR


space med mennesker som fysisk befinder sig i lang indbyrdes afstand etc.)

• Mulighed for dannelse og udforskning af miljøer, hvor fysiske lovmæssig-heder er ophævet (fx ophævelse af tyngdekraften)

En af de vigtigste egenskaber ved VR er dets kapacitet og mulighed for at skabe en indlæringsplatform med kontekstualiseret eller forankret instruktion (Bottge & Hasselbring, 1993). Med VR kan det lade sig gøre at afspejle kom-pleksiteten af virkelighedens situationer på en måde så der kan finde en gene-ralisering sted i tilegnelsen af færdigheder. Wickens & Baker (ibid) inddeler (I)VR’s læringspotentiale i 4 kategorier: 1. Procedural læring Gennem interaktivitet i form af brugerens konkrete manipulation af imaginæ-

re objekter kan der indlæres procedural viden om en given håndtering. Fx i en flysimulator. Til sammenligning er procedural læring den viden der lig-ger til grund for at “fingrene husker koden på cykellåsen eller pin-koden til Dankortet”, mens man måske ikke er i stand til at gengive kombination el-ler talkode med ord.

2. Perceptuel motorisk færdigheds indlæring Muligheden for at lære nogle ikke specifikke perceptuelle motoriske færdig-

heder. Typiske eksempler på denne indlæring kan fx tilvejebringes i simu-latorer indenfor flyvning, manøvrering af køretøjer neurokirurgiske ind-greb. Dvs. færdigheder som kræver konkret opøvelse af koordination af muskler, hvor feedback til bevægeapparatet samt syn opøver perfektion i udførelsen af en given opgave.

3. Spatial læring (navigational rehearsal) I et VR miljø kan der skabes mulighed for særlig træning af en speciel men

ikke i det virkelige liv særligt ofte forekommende begivenhed. Det kan dreje sig om kirugen, der skal øve en særlig operationsteknik i hjernen, hvor der er brug for at træne viden om, hvordan normale hjernestrukturer forandrer sig, når der fx befinder sig en tumor i et givent hjernevævs nær-hed. Eller på et helt andet plan, hvor en helikopter pilot, der skal øve sig på en redningsmission på en og samme tid har brug for at besidde en grundig viden om et givent terræns udseende og området hvor redningsaktionen skal foregå. Den spatiale læring kommer som et resultat af en kognitiv proces, hvor der så at sige dannes et mentalt landskab, således oriente-ringssansen i et givent miljø kan forbedres. Denne indlæringseffekt be-grænses i nogen grad, når displayteknikken fx beror på HMD, fordi der i denne teknik er tale om et meget begrænset synsfelt og dermed sidesyn. I CAVE teknologien kan sidesyn hjælpe til den kognitive samlede modelle-ring af et sæt omgivelser som er basis for den spatiale indlæring.

4. Konceptuel indlæring (begrebsmæssig) En VR baseret indlæring giver først og fremmest mulighed for udforskning af

et fænomen i et aktivt lukket kredsløb fremfor en passiv beskuelse. anden række giver VR muligheder for alternativ vidensrepræsentation af det

Læring


samme materiale. Undersøgelser (Brooks, 1988; Brelsford, 1993) har godtgjort betydningen for indlæringen (langtidshukommelsen) i at visuali-sere fx molekyler eller grafiske repræsentationer ved hjælp af alternative konkrete manipulerbare størrelser. Det understreges dog, at denne visuali-sering skal ske i nær sammenhæng med og relateret til den oprindelige ab-straktion.

VR har særlig interesse for mennesker med funktionsnedsættelser. Det kan dreje sig om helt eller delvis tab af specifikke output funktioner så som be-vægelse eller tale eller om et generelt kompromitterede indlæringspotentiale. Fordelen i anvendelsen af VR i en rehabiliteringsmæssig sammenhæng er, at der kan skabes terapeutisk mulighed for at individualisere et øvelses- og træ-ningsforlag med stor situationsvariation med baggrund i en nøje analyse og identifikation af, hvor klienten/elevens nærmeste udviklings zone1 er. En given opgave kan modsat “virkelighedens opgaver” brydes op og simplifice-res og stykvis opbygges til grænsen for nyindlæring. Cromby et al (1995) konkluderer omkring den fremtidige anvendelse af VR -baserede undervis-ningsapplikationer: “.. i lyset af udviklingspsykologiske teorier vil VE (i.e. VR) lede til konklusionen, at VE vil vise sig at være mere værdifuld i speci-alundervisningen end i normalskolens undervisning” (egen oversættelse) Et VR systemet kan overfor disse mennesker anvendes som et diagnostisk redskab, hvor klientens funktionelle potentiale afdækkes i et VR scenario. Klienten skal udføre en række givne opgaver og der kan på denne baggrund tegnes fx et billede af klientens udholdenhed og akkuratesse i forbindelse med udførelsen af eksempelvis en bevægelse (bevægelsesrække). Omvendt kan scenarioet anvendes i træningsøjemed med henblik på en rehabiliterings-indsats. Det kan dreje sig om direkte træning af den skadede funktion med henblik på facilitering ved hjælp af biofedback eller opøvelse af mere kom-plicerede bevægemønstre. Den sekventielle træning kan med fordel og uden “virkelighedens” begrænsninger gøres til genstand for en opdeling, hvor der fortløbende tages afsæt i det niveau, som klienten præcist mestrer her og nu. Fx kan svage elektriske impulser aflæst af det VR baserede system udløse hændelser som ikke ville kunne registreres i den virkelige verden. Den svage muskelimpuls kan således bevidstgøres og faciliteres gennem brug af andre sansemodaliteter, således klienten opnår en metakognitiv viden om sit eget nervesystems potentiale. Fx når den næsten paretiske finger i det virtuelle rum vitterligt bøjer sig og følger klientens intentionalitet om bevægelse. Eller når CP børn gør brug af voluntære beherskede muskler som redskab til at kontrollere forskellige spillignende scenarier i VR (Kuhlen & Dohle, 1995) Men også højere i bevægehierakiet (cortikalt) kan VR tjene som et afdæk-nings & træningsmedie. Fx klienten med apraxi, der har mistet evnen til spa-tial og/eller kronologisk organisere og koordinere bevægemønstre kan ved hjælp af en VR platform nu undersøges - modsat ifølge en traditionel under-

1 ZNU: Nærmeste udviklings zone. Fra Vygotsky ( 1971) Afstanden mellem den ak-

tuelle udviklings niveau bestemt af den individuelle problemløsning og niveauet for den potentielle udvikling bestemt via problemløsning under kyndig vejledning eller i samarbejde med dygtigere forbilleder

VR i rehabiliteringen

motoriske forstyrrelser

CP

Apraxi

Ataxi


søgelsesprotokol - således der skabes en mere differentieret diagnose med angivelse af apraxiens særlige sammensætning (Kraiss et al, 1993). Ved hjælp af forskellige input teknologier (3D tracking udstyr, spaceball, mus), hvor klienten fx bliver bedt om at gribe efter et virtuelt 3D objekt, kan kom-plekse bevægelser separeres og analyseres i hierakiske niveauer i planlæg-ningsdele og udførelsesdele. Klienter der lider af ataxi har det modsat rettede problem. De kan ikke mat-che proprioceptiv information med deres visuelle input, hvilket resulterer i forstyrrelser i stilling samt retningsbestemte bevægelser. I et VR miljø kan disse klienter trænes til at stole mere på deres proprioceptive sans (bevæge- og stillingssans) ved at forvrænge de visuelle cues i VR miljøet (Molendi & Patriarca, 1992) I den virtuelle verden gives der mulighed for at ophæve svære funktionsne-sættelser som følge af lammelser. Ved at gøre brug af den intakte og bevarede bevægeevne med brug af særligt tilpasset aktiveringsudstyr kan der udføres komplekse opgaver varende til dem som ikke handicappede udfører. Denne specielt udviklet støttende teknologi (assisstive technology) til brug i VR sy-stemer har ført frem til udviklingen af en såkaldt BioMuse (Lusted & Knapp, 1994). D. Warner fra Loma Linda University (1994) har anvendt denne teknik i behandlingen af quadraplegikere, således disse har kunnet udføre komplekse bevægesekevenser i et VR miljø. BioMuse kobles op på klienten således er skabes et direkte link mellem de menneskelige biosignaler, EMG og EEG til computeren. Ved hjælp af denne teknik har klienterne kunnet udføre opgaver, som i den virkelige verden ville være helt umulige - som fx at manipulere og flytte med objekter. På sigt kunne man forestille sig, at denne teknik ville kunne få overordentlig stor betydning i udviklingen af fremtidige kommuni-kationsværktøjer for denne målgruppe. Målgruppen er ofte karakteriseret ved helt eller totalt fravær af verbal tale. Hines Rehabilitation and R&D Center (Kuhlen & Dohle, 1995) har udviklet et VR system til brug i testning af bygningers tilgængelighed og dermed eg-nethed for kørestolsbrugere. Programmet skal videre anvendes i vurderingen af bygninger som endnu ikke er opført med henblik på identifikation af poten-tielle kørestolsforhindringer ( for smalle døre, for høje skabe etc.) Visse taleforstyrrelser (døve og døvblinde uden verbal tale; psykisk udvik-lingshæmmede, der anvender tegn til tale) vil kunne afhjælpes i et VR miljø, når der kommunikares tegnsprog (Tegn til tale) v.h.a en VR datahandske (Kramer & Leifer, 1989; Vamplev & Adams, 1992). Systemet kan bedst sammenlignes med et talegenkendelsessystem. I stedet for det akustiske input er computeren programmeret via et neuralt netværk til at kunne oversætte det visuelle tegn fra datahandsken til et output i form af syntetisk tale eller tekst. På ISAAC International’s 6 biennale konference i Maastricht 1994 blev et lignende tysk udviklet system (Groebel, 1994) lanceret med brug af kamera i stedet for datahandske, således at brugeren iført en hvid handske på mørk baggrund kunne kommunikere med fingerstavning. I lighed med føromtalte system kunne dette input lokalisres enten til syntetisk tale eller tekst.

Lammelser

BioMuse

Tilgængelighedsprogram

Taleforstyrrelser og visuel-

le forstyrelser


På San Jose State University arbejder man med at udvikle VR applikationer, der kan afbøde og bestemme arten af visuelle dysfunktioner. Specielt stra-bismus (skelen) har der været arbejdet med. Ved hjælp af BioMuse input sy-stem (se ovenover) kan den nøjagtige vinkel på øje akserne fastslås med hen-blik på i træningsøjemed at optræne muskulaturen gennem fastholdelse af objkter i et VR miljø. Patienten vil gennem denne træning opnå en færdighed i at påvirke de rigtige muskler til ophævelse af den tilgrundliggende stra-bismus. Endnu er det ikke fuldt klarlagt, hvilken betydning og effekt det har, når hjer-nen (nervesystemets struktur og funktion) udsættes for VR (Se også afsnit om

VR - bivirkninger og Etiske overvejelser). Pugnetti et al (1995) har påvist nogle psykofysiske forandringer, der finder sted i forbindelse med klienters brug af et IVR-system. Projektet, der bærer navnet ARCARNA (Advanced Research for the Computer-based Assessment of Neuropsychological Ail-ments) har til formål at udvikle IVR-systemer der kan anvendes af kliniske psykologer, neuropsykologer og kognitive terapeuter i deres arbejde med kognitivt skadede personer. I projektets første program, Arcana 1 har man skabt et virtuelt miljø med et værelse med fire forskellige døre, der fører ud ad rummet langs korridorer til nye værelser. Værelser og korridorer kan være tomme eller indeholde et antal stationære eller animerede objekter. Opgaven går ud på, at klienten fra en given position skal forlade rummet på den kortest mulige tid. Dette indebærer en udvælgelse af en effektiv strategi for at kom-me til det ene værelse til det næste. Et værelse kan kun forlades ved at vælge den korrekte dør. Promptning og cuing foregår gennem konsekvent brug af farver på vægge og døre. Døre åbnes ved at pege på en virtuel nøgle. Der fø-res omhyggelig log over forløbet bl.a. gennem et audiovisuelt moniteringssy-tem, der registrerer klientens subjektive VR-syn i synkroniseret form med en VHS-optagelse af klienten udefra. I laboratorieopstillingen har man ligeledes undersøgt ARCARNA 1, hvor systemet blev bundet op med og synkroniseret i forhold til en biomedicinsk dataopsamling og analyse (ERPs; EEG; EM; i.e. registreret hørelse; elektrisk aktivitet i hjernen; øjenbevægelser). Forsøget med programmet har givet ny viden om den biomedicinske baggrund for for-skelligheder i klienters varierede strategivalg i løsningen af nøje definerede kognitive opgaver. Forfatternes konklusion i brugen af IVR-teknologi anpri-ser metoden som “ en ny revolution i metodologierne bag den kognitive test-ning og kompensationen for funktionsnedsættelser. Perspektiverne er spæn-dende, men der må finde en stadig intensiv forskning og udvikling sted for at nå målet” (egen oversættelse ibid. p 225). IVR som “hjulpet virkelighed” ( augmented reality) (Rose, 1996) dækker over det potentiale teknologien udgør i forhold til at tilpasse en virtuel virke-lighed til en persons aktuelle funktionsniveau. I den neurologiske rehabilite-ring er der gjort indlæringsforsøg med at lade patienter med Parkinsons syg-dom bruge deres “gangviden”, til trods for deres vanskeligheder ved at gå i et IVR-system. Herved kan patienterne opnå, at de faktisk løfter benene over virtuelt udlagte forhindringer, hvor de skal gå og der kan finde en overføring sted til virkeligheden i form af bedret gangfunktion (Emmett, 1994) VR’s potentiale i forhold til mennesker med generelle indlæringsvanskelig-heder (learning disabilitiés) er godtgjort i adskillige studier. Som tidligere

Neuropsykologisk kognitiv

rehabilitering

ARCANA

IVR til parkinsonpatienter

Indlæringsbetingede van-

skeligheder


skildret ofrer VR som platform en række pædagogiske fordele, som kan være vanskelige eller forbundet med fare at etablere i den virkelige verden. Jævn-før udviklingspsykologiske teorier fremsat af fx Vygotsky (1971) og Piaget (1971) samt Bruner (1971) er det et vigtigt pædagogisk grundprincip, at en succesfyldt indlæringsproces er karakteriseret ved maksimal selvdirigeret adfærd. Eleven skal if Vygotsky tilbydes muligheder for en dynamisk lære-proces, hvorunder selvstændig afprøvning af forskellige muligheder bringer eleven i en situation, hvor der på baggrund af konkrete erfaringer vil kunne foretages et ræsonnement til opnåelse af fornyet indsigt. For eleven med ind-læringsvanskeligheder er det ofte ensbetydende med, at der er brug for et me-get konkret forlæg (jf Paiget, konkret operationel periode). Dette universelle pædagogiske princip, kan trods dets enkelhed være svært at overføre i den daglige specialpædagogiske praksis. Men på baggrund af VR baserede appli-kationer kan princippet om “devide-and-conquer” indpasses med skyldig hen-syntagen til elevens styrkesider. “Devide-and qonquer” princippet kommer til udfoldelse, når en kompleks opgave opløses i mere simple underopgaver, som herefter læres/tilegnes af forskellige moduler (i.e. sansemodaliteter). Det drejer sig således om at identificere omvejsstrategier til ophævelse af bloke-rede indlæringsveje. (Ghahramani & Wolpert, 1997) Mennesker med indlæringsvanskeligheder har typisk meget lidt kontrol over rammerne i deres tilværelse (Kuh et al., 1986, 1988), hvortil kommer at man-ge i tilgift også har fysiske og/eller sensoriske funktionsnedsættelser. I et sammenlignende studie (Sims 1994) påpeges det, at elever med indlærings-vanskeligheder er generelt mere passive end jævnaldrende elever i arbejdet med traditionelt multimedieforlæg. En forskergruppe på University of Nottingham har udviklet en række dedice-rede VE applikationer (desktop) og i USA har et amerikansk firma lanceret et “virtual enviroment science laboraty”, “VESL” der skal forøge CP børns muligheder for deltagelse i undervisningen. Enkelte af disse applikationer er genstand for empiriske effektstudier (Salem - Darrow, 1996) Brown & Wilson (1995) har udviklet en VR-applikation til træning af ADL færdigheder for børn med svære indlæringsvanskeligheder. Systemet består af tre programmer, et virtuelt hus som indeholder et interaktivt køkken, en vir-tuel by, hvor trafiksikkerhed kan trænes og et virtuelt supermarked, hvor man kan træne indkøb og betaling af varer. Mowafty og Pollack (1995) har udvik-let en lignende VR applikation, hvor voksne med svære indlæringsvanskelig-heder kan træne færdigheder i at benytte offentlige transportmidler. I takt med VR applikationerne har opnået større realisme har mediet vundet indpas i den psykiatriske behandling. Fx til behandling af agorafobi (plads-angst) (Merrild (1997). Botella et al (1998) beskriver i et single case studie, hvorledes VR med held har været brugt i behandlingen af en 43 årig kvinde, der led af udpræget be-handligskrævende klaustrofobi (angst for lukkede rum). Efter 8 sessioner a 35 - 45 min.med brug af VR (HMD med elektromagnetisk sensor til tracking af hovedbevægelser samt højre hånd) aftog patientens gener betydeligt. Studiet diskuterer muligheden af behandlingseffekten som et resultat af, at scenarier-ne patienten skulle gennemgå, oplevedes subjektivt værre end virkeligheden.

Psykiatrisk rehabilitering


Strickland et al (1996) beskriver to studier med brug af VR som et lærings-redskab for børn med autisme. Resultaterne af disse studier peger i retning af, at virtuelle miljøer accepteres og undersøges kvalitativt bedre end den virke-lige verden. Der mangler fortsat forskning i, om læringsoplevelser overfor denne målgruppe kan genreraliseres til at omfatte andre ikke virtuelle miljøer. Endelig konkluderes det, at VR udgør et lovende redskab til den samlede forståelse af autismens væsen.


Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet Når værdien af VR som trænings- og rehabiliteringsmedie skal vurderes, må man først og fremmest interessere sig for om der kan påvises transfer (over-føringsværdi) af opnåede færdigheder i et VR miljø til den virkelige verden. Ligeså interessant er det naturligvis, om VR giver en ny mulighed for træning og rehabilitering af funktionstab/mangler, som traditionelle metoder ikke har kunnet løse. Dvs. først og fremmest træning af mennesker med funktionsned-sættelser eller funktionstab. VR’s potentiale til brug for indlæring i fx flysi-mulatorer og kamvognsimulatorer har været udnyttet i mange år og benyttes i vid udstrækning rutinemæssigt til sikring af personellets færdigheder. Imid-lertid er det langt fra alle VR applikationer, der har været underkastet empiri-ske forskning med henblik på at påvise tilstedeværelse eller mangel på trans-fer. Når der særligt forkuseres på spatiale og motorisk perceptuelle forhold i rela-tion til transfer i dette studie, skyldes det som tidligere omtalt, at der forelig-ger dokumentation for, at når der ikke er gjort sig basale bevægeerfaringer i den tidlige barndom, vil man generelt være dårligere udrustet senere i livet m.h.t. spatial perception (Campos et al, 1992). Veludviklede spatiale visuo-motoriske færdigheder er en af forudsætningerne for en succesfyldt imple-mentering af en kørestolsløsning til personer med svære fysiske funktions-nedsættelser. Det er derfor vigtigt at vide, om et VR baseret redskab er i stand til at forsyne brugeren med et basalt forudsætningsgrundlag i denne relation. Adskillige forsøg har godtgjort transfer i forbindelse med opøvelse af moto-risk perceptuelle færdigheder trænet i et VR miljø, Lampton et al (1994). Tilsvarende har Regian et al (1992) påvist træningseffekt i et forlæg, hvor færdigheder skulle opøves i spatial procedural kunnen. Forsøgspersonerne skulle lære sig en sekvens af knapper der skulle aktiveres på en virtuel kon-sol. (se senere) Omvendt har Kozak et al (1993) ikke kunnet påvise tilsvarende transfer på baggrund af træning af selv en meget simpel motorisk opgave i et VR miljø. I dette forsøg deltog 21 frivillige voksne (18 -59 år). Forsøgspersonen blev placeret foran en række af 5 tomme aluminiumsdåser (virtuelle), og fik herpå besked om at anbringe hver af de tomme dåser så hurtigt og nøjagtigt som muligt på et synligt markeret målområde. Dataglove og HMD blev anvendt i VR opstillingen. Den samme forsøgsopstilling blev kontrolleret afprøvet i virkelighedens verden. Forsøget godtgjorde ikke overføringsværdi til den virkelige verdens lignende forsøgsopstilling, men der kunne konstateres ind-læring indenfor VR-miljøet. Dvs. forsøgspersonerne blev faktisk hurtigere og mere præcise i deres udførelse af opgaven indenfor VR miljøet. Forfatterne afviser ikke VR som træningsmedie med mulighed for transfer af færdigheder

Transfer - overførselsværdi af træning og rehabilitering gennem VR

Den virkelige verden vs.

den virtuelle verden

Transfer af motorisk per-

ceptuelle færdigheder


til den virkelige verden. Når det ikke lykkedes i dette eksperiment, antages det at bero på mangelfuld teknisk udvikling af det anvendte VR udstyr. To nyere forsøg bekræfter at ovenstående antagelse om, at en succesfuld træ-ning af spatiale motorisk perceptuelle færdigheder har sammenhæng med hvor avanceret udstyr, der tages i anvendelse i VR applikationen. Wilson et al

(1996) demonstrerer således i et forsøg, at børn med fysiske funktionsnedsæt-telser, der opnår spatial information om et VR miljø kan overføre denne til et ækvivalent miljø i virkeligheden. Børnene fik til opgave at udforske en virtu-el bygning, der var konstrueret svarende til en bygning, som de ikke kendte i virkeligheden. Efterfølgende kunne børnene, når de blev fysisk placeret i den virkelige bygning angive steder og retninger, som var tilegnet i det virtuelle miljø. Fx hvor brandtrapper og ildslukningsudstyr befandt sig - og dette trods disse objekter ikke var synlige på teststedet. I sammenligning med en gruppe jævnaldrende ikke handicappede, som i den virkelige bygning fik til opgave at gætte på eller ræssonere sig til, i hvilken retning, der skulle søges, klarede “VR-børnene” sig signifikant bedre. Der kan på baggrund af forsøget sluttes, at VR kan med fordel bruges til indlæring af orienteringsevne i et bestemt miljø, inden det første rigtige møde med dette miljø. I det andet forsøg har Stanton et al (1996) i to omgange undersøgt mulighe-derne for at opnåede spatiale rumlige færdigheder (som ovenover beskrevet) kan generaliseres til en almen forbedret spatiale indlæringsevne. I første om-gang, hvor børn med fysiske funktionsnedsættelser blev udsat for tre forskel-lige scenarier i et VR miljø. Hvert scenarium indeholdt tre rum adskilte med skillevægge, men som var indbyrdes forbundet af korridorer. Seks test objek-ter (fx et klaver, en globus og en computer) tjente som målobjekter. Forsøgs-personerne skulle derefter “sigte” på genstandene med synet fra en position i rummet, hvor ingen af genstandene var synlige. Sigtet bestod i at dreje hove-det med HMD med et markeret X i den retning, hvor fp. antog objektet måtte befinde sig. Fra en gennemsnitlig fejlvinkling på 50 grader kunne der optræ-nes en spatial sikkerhed i sigtet, således fejlvinklingen efter en tredje session var bragt ned på 25 grader - en statistisk signifikant forbedring. I anden om-gang sammenlignede Stanton og hans forskergruppe to grupper af børn med fysiske funktionsnedsættelser i deres evne til at orientere sig i et VR miljø før og efter en serie bestående af 4 øvelser med brug af computer. Mellem test sessionerne blev den ene gruppe sat til at udforske et 3D miljø, mens den anden gruppe spillede et ikke voldeligt platform spil i 2D. Forbedringen der fandt sted i orienteringsevnen hos 3D gruppen kunne utvetydigt tillægges 3D træningsmuligheden snarere end den almindelige træningseffekt eller kend-skabet til computerbrug i al almindelighed. Latash (1998) maner til forsigtighed i Stanton et al’s bedømmelse af VR og advarer mod den brug, der lægges op til med VR som et lovende redskab til rehabilitering af mennesker med motoriske funktionsnedsættelser. Vi ved endnu for lidt om hvilke principper, der ligger til grund for opståen af anor-male bevægemønstre. Det er kendetegnende for alle villede bevægelser, at disse kan udføres på baggrund af et uendeligt antal motoriske kombinationer ( fx ledstillingsmønstre, muskelkraft mønstre eller mønstre af muskelaktiverin-ger). Atypiske motoriske mønstre hos personer med en funktionsnedsættelse er en konsekvens af både primære forsyrrelser i motorisk cortex og forstyrre-

Kritik af Stanton et al


de adaptive processer i centralnervesystemet (CNS). Det atypiske bevæge-mønster må if. Latash derfor ses som CNS indviklede måde at beregne og foretage en beregning på, hvorledes en hverdagsagtig bevægelse bedst kan udføres. Som hovedprincip må oparbejdelse af nye eller alternative bevæge-mønstre både hos raske og patienter med motoriske forstyrrelser dog ske på baggrund af mange variable uventede skift i det stimulerende miljø, ydre kræfter etc. Det er således vigtigt at der gives lejlighed til at opnå en variation af skiftende omstændigheder (sansning) gennem en varieret repetition af en motorisk opgave for at der udvikles adækvate sensoriske korrektioner. Så selvom man ved hjælp af VR er i stand til at skabe adækvat sansning, vil dets brugbarhed i udviklingen af sensoriske korrektioner sandsynligvis være be-grænset. Vor viden om de sanse motoriske integration er endnu for utilstræk-kelig til, at vi kan identificere hvilke komponenter i sansningen, der er adæ-kvate. Man må derfor stille som et krav, at VR miljøet skal kunne forsyne brugeren med alle associerede sansninger til et givent bevægemønster. Dette er urealistisk med den nuværende teknologi. Latash advarer derfor mod at tillægge VR for stor betydning så længe vi ikke er i stand til fuldt ud at forstå kompleksiteten i det menneskelige bevægeapparat, der ligger bag villede be-vægelser. Der kan være tale om en forskningsmæssig blindgyde, som forsin-ker udviklingen af den motoriske rehabilitering. Riva (1998) godtgør i et nyligt offentliggjort studie, at VR kan anvendes til behandling af et forstyrret kropsskema. En traditionel teraputisk indsats over-for denne tilstand vil almindeligvis tage sit udgangspunkt i to direkte og spe-cifikke tilgange; en kognitiv adfærdsterapi, der skal påvirke patientens ople-velse af ubehag og en visumotorisk terapi, der skal påvirke patientens krops-bevidsthed. Studiet godtgjorde at det kunne lade sig gøre at udvikle en VR platform (Virtual Enviroment for Body Image Modification), hvor begge te-rapeutiske tilgange kunne forenes og med en signifikant reduktion i patien-ternes kropslige ubehag. Der mangler endnu forskning i langtidseffekten af VR interventionen.

Kropsskema og VR


Trygve Andersen, Hjælpemiddelinstituttet VR har vist sig som et lovende og perspektivrigt værktøj på en lang række felter. Den kommercielle udnyttelse i spilindustrien har på en række områder inspireret til udvikling af dedicerede VR appikationer i rehabilitering og un-dervisningssammenhæng, ligesom mediet har vist et stort potentiale i rumfart, luftfart, forsvar, i højteknologisk sammenhæng og senest i medicinsk sam-menhæng. En af barriererne i den bredere udnyttelse af det nye medies fulde potentiale, har været den kostbare teknologi, der har været forudsætningen for en videre udbredelse af VR mediet. Navnlig præsentationen af grafik i “real time”, som er en forudsætning for IVR, fordrer særdeles højtydende compute-re. Som tommelfingerregel siges det populært, at pc-kraften fordobles hver 18. måned, hvorfor visse VR applikationer allerede nu kan afvikles ved hjælp af en standard computer. Der kan iagttages en tendens til en lignende udvik-lingstakt m.h.t. den øvrige hardware, der skal til for at konstituere et VR mil-jø. Ikke alene bliver disse produkter billigere, de bliver også teknisk bedre. Vi må derfor antage, at vi står på tærskelen til en generation af nye IVR applika-tioner, hvor brugeren i tiltagende grad kan opleve en form for hensættelse til en kunstig virkelighed, som både kan illudere den almndelige virkelighed til forveksling og på den anden side skabe et helt anderledes univers i hvilket man kan interagere. I den omfattende faglitteratur, der nu findes om dette emne omtales et antal bivirkninger, der kan iagttages hos personer, der gen-nem kortere eller længere tid har været udsat for VR. Nogle af dem er teknisk betingede, dvs. de er at betragte som mediets “børnesygdomme” - andre bi-virkninger optræder på et psykologisk plan og må ses i sammenhæng med etiske overvejelser i brugen af det nye medie. Det er ikke ligegyldigt hvilket indhold, der puttes i VR miljøet og ikke mindst er det ikke ligegyldigt, hvem man udsætter for VR. Her tænkes først og fremmest på sårbare individer, som af den ene eller anden grund ikke selv er i stand til at træffe kvalificerede valg, når det gælder bedømmelsen af et “VR- tilbud”. Det er brug for et sæt etiske retningslinjer i brugen af mediet i forhold til fx børn, udviklingshæmmede, mentalt syge eller særligt sårbare mennesker og mennesker som af andre grunde er afhængige af et behandlings- eller un-dervisningstilbud. Wilson et al (1997)henleder særligt opmærksomheden på børn, som har svært ved at håndtere den skinbarlige virkelighed, fx børn med fysiske funktionsnedsættelser. Man kan frygte fremkomsten af VR applikati-oner, der får disse børn til at finde VR for attraktiv. Andre børn er i forvejen betænkeligt “afhængige” af almindelige computer spil, og når vi betænker kraftfuldheden i VR mediet, kan man frygte at flere børn og unge vil afstå fra virkelighedens udfordringer. Voldelige spilapplikationer a la DOOM fås alle-rede nu i VR udgaver. Disse spils popularitet er stigende, men vi ved ikke om der er hermed skabes en årsagsforbindelse til voldeligheden i samfundet (Cumberbatch, 1994). Wilson (ibid) henleder videre opmærksomheden på vigtigheden i at tænke på, hvilke konsekvenser, det kan have at ækvivalere virkelighedens farlige situa-tioner til et VR miljø. Fx børn, der trænes i at krydse en befærdet vej i en simulator kan på sigt desensibiliseres i forhold til de virkelige konsekvenser af at lave fejl i trafikken. Ligeledes må der udvises stor omtanke i udviklin-

VR bivirkninger og etiske overvejelser

Særlige etiske hensyn


gen af programmer til intellektuelt begrænsede mennesker, som tager sigte på afhjælpe stress og angst. Whalley (1995) anser det for et etisk problem, at VR vinder stigende indpas i behandlingen og diagnostikken af syge mennesker. I fremtiden vil disse be-handlingsformer og diagnoseformer antageligvis blive rutiner, som den enkel-te vil have vanskeligt ved at afslå. Der skal opretholdes en etisk balance i brugen af VR, når det gælder lindring eller kompensation for kroniske lidel-ser. Whalley påpeger videre, at langtidseffekten af brug af VR endnu er ukendt. Ingen ved om ukritisk brug af VR kan fremkalde eller forværre psyki-ske symptomer, som kan føre til psykiske lidelser, som brugeren ellers ville have været forskånet for. Svimmelhed eller kørsesyge i forbindelse med brug af VR har på grund af deres hyppighed fået benævnelsen “simulator sickness” (Regan & Price, 1994) Regan & Price påpeger i et studie med 146 deltagere, at der eksisterer uafklarede helbredsmæssige forhold omkring brugen af hovedmonterede dis-plays (HMD). Studiet godtgjorde at 61% af deltagerne rapporterede forskelli-ge former for ildebefindende efter 20 minutters IVR og i en 10 minutters post-IVR periode. Bivirkningerne beskrives som gående fra lettere svimmel-hed, hovedpine, rindende øjne, mavegener til svær kvalme. For 5% af delta-gernes vedkommende var disse nødt til at afbryde forsøget inden de 20 minut-ter var gået på grund af stærkt ubehag. I et nyere studie af Mon-Williams et al (1998) anses “visuel stress” for en hyppig bivirkning af HMD. Den visuelle stress viser sig som et efterfølgende forstyrret binoculart syn. Studiet tyder på, at for at undgå denne bivrikning må der foretages en individuel tilpasning af HMD for hver bruger.Problemet op-står sandsynligvis på grund af ukorrekt vertkal synsvinkel i displayet. Studiet understøtter tidligere empiriske studiers fund af bivirkninger med brug af HMD og vil kunne give retningslinjer for fremtidige design af HMD. Generelt vil uoverensstemmelse mellem bevægelse og visuelt forlæg resultere i utilpashed hos VR brugeren. Dvs. når opdateringen fra tracking systemet ikke foregår i real tid, men med en forsinkelse. Det skal bemærkes, at disse bivirkninger ikke rapporteres omkring brugen af desk-top VR brug (Wilson et

al, 1997)

Bivirkninger


Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN Vi har i det foregående afsnit perspektiviseret VR-området internationalt, mht. terminologi, tekniske virkemidler, træningsmæssige og pædagogiske muligheder samt etiske overvejelser. Da der er tale om et evt. dansk udviklingsarbejde, vil vi i det følgende fokuse-re på danske miljøer, hvor der er gjort konkrete erfaringer med brug af VR-virkemidler og simulation. Besøgende, der er udvalgt med henblik på at skaffe et bredt indblik i området, har således til formål at • identificere danske miljøer, hvor der foreligger konkret erfaringer med VR

teknologi • identificere ressource miljøer, som kan bidrage til udviklingen af en dansk

produceret VR kørestolssimulator VR-teknologien har vist sit potentiale indenfor en lang række uddannelser. F.eks. piloter, skibsfører samt indenfor forsvaret.

Når SAS uddanner piloter, kommer alle til Stockholm, og gennemgår en del af oplæringen i simulator – desuden skal alle SAS-piloter med jævne mellem-rum (ca. hvert ½ år) have testet reaktionsevne og andre færdigheder i simula-torerne. Nye flytyper introduceres typisk i simulator. Andre flyselskaber som Maersk, Premair og Sterling anvender lignende ud-styr.

På Navigationsskolerne i Marstal, Svendborg og på Fanø indgår træning i simulatorer, som en væsentlig del af uddannelsen. Forstander Knud Gravgård på Marstal Navigationsskole oplyser, at der anvendes simulering på compu-ter, træning i skolens egen simulator samt kurser på Dansk Maritim Institut (DMI) i Lyngby. (Bilag 1) Indenfor militæret har simulation været anvendt til optræning af soldaternes færdigheder gennem mange år. Dette gælder både hæren, flåden og flyvevåb-net.

Hæren Indenfor hæren anvendes en lang række skydesimulatorer, men også træning i kørsel med kampvogn har på Hærens Kampskole i Oksbøl (Bilag 2) været

Anvendelse af VR-virkemidler og simulation i Danmark Hvem i Danmark anvender simulation til træning af per-ceptuelle motoriske færdigheder professionelt?

Pilotuddannelse:

Skibsføreruddannelse:

Forsvaret:


trænet i kunstigt miljø de sidste 20 år. I Oksbøl er en ny kampvogns- skyde og delingssimulator under udvikling.

Flåden På taktik og våbenskolen AIS i Frederikshavn uddannes værnepligtige, kon-stabelelever og flåde-officerer i betjening af det elektroniske udstyr på skibe. Der er tale om navigationsudstyr, radar m.v. I de sidste ca. 25 år har en del af denne træning foregået via computersimula-tion. (Bilag 3) Flyvevåbnet På flyvestation Vejrløse anvendes simulatorer til rekrutering af piloter, desu-den anvendes en orienteringssimulator, der har til formål at demonstrere (ik-ke træne) hvad kroppen kan blive udsat for under flyvningen – hvordan man kan miste sin ligevægtssans. Når piloter trænes på transportfly og redningshelikoptere, foregår det på si-mulatorer i udlandet – fortrinsvis Tyskland. (Bilag 4) I Danmark findes der reelt kun F-16 flysimulatorer inden for flyvevåbnet. Der står en på Flyvestation Skrydstrup, som har været i brug siden 1981. Derudover er der i efteråret 1998 bestilt 2 nye – den ene er installeret på Fly-vestation Aalborg. (Bilag 5) Senere vil der komme en ny til Flyvestation Skrydstrup. Træning v.h.a simulatorer og VR-virkemidler anvendes på mange forskellige niveauer og med vidt forskellig kompleksitet. Et væsentligt potentiale i denne form for træning er at kunne dele komplekse færdigheder op i mindre dele, og træne forskellige elementer i en samlet færdighed hver for sig, for senere at samle elementer til den kompleksitet de indgår i i virkeligheden. Endvidere kan særlige komplekse færdigheder trænes, som f.eks. krisesituati-oner, nødprocedure m.v. Henvisende til afsnittet om Virtuel Reality som trænings og rehabiliterings-medie, er der altså tale om både procedural læring, perceptuel motorisk fær-digheds indlæring og spatial læring (navigational rehearsal) På navigationsskolerne optrænes brug af radar på pc-ere i klasselokalerne. (Procedural Læring) for senere at indgå i simulatortræningen på skolen eller på DMI. Perceptuel motorisk færdigheds indlæring indgår i de fleste af de simulatorer vi i projektet har fået kendskab til. I simulatorer på navigationsskolerne, på DMI og på AIS opøves håndtering (perceptuel motorisk færdigheds indlæring) af de forskellige betjenings-agregater, som befinder sig på en skibsbro. Den kommende F-16 pilot træner betjening af styreagregaterne i flyet, samt flyveteknikker. I den gamle kampvognssimulator – ”køretræneren” i Oksbøl er kørefærdig-hederne også det centrale at træne. Erfaringerne fra køretræneren i Oksbøl, F-16-simulatorer og skibssimulato-

rer viser alle, at betjeningsmæssige og styremæssige færdigheder KAN op-

trænes i kunstigt miljø, og senere anvendes i det virkelig køretøj/fartøj.

Hvilke færdigheder trænes

i kunstigt miljø


På AIS har man endvidere et avanceret system til taktisk træning, hvori 12 skibe eller fly kan indgå på samme tid – Det primære her, er at træne samar-bejde + afprøve forskellige militære taktikker. Et lignende træningsformål findes for den nye kampvogns delings- og skyde-simulator i Oksbøl. Her er det ikke formålet at træne kørefærdigheder, da simulatoren ikke simu-lerer bevægelse. Indenfor mange uddannelser anvendes simulatorerne til træning i krisesituati-oner (Spatial læring eller navigational rehearsal). Det er typisk situationer, som man sjældent eller aldrig (forhåbentlig) kommer ud for i virkeligheden. Der trænes fejlfinding og nødprocedure, når en masse kontrol-lamper pludse-lig blinker på broen i skibssimulatoren eller når den ene motor på F-16 flyet sætter ud, eller når kampvognen løber tør for olie. Træning i større simulatorer er typisk fysisk organiseret i 4 lokaler: • Selve simulatoren, anbragt i et virkelighedslignende cockpit, en skibsbro

eller andet. Her findes de nødvendige styreagregater, men også andre reali-stiske hjælpemidler, som f.eks. radarsystemer, elektronisk kikkert og kommunikationsudstyr. Her befinder kursisten eller kursisterne sig.

• Kontrolrum eller operatørrum, hvorfra begivenhederne styres, overvåges

og registreres. Her befinder operatøren og instruktøren sig. Dette rum be-nævnes ofte ”stress”-rummet, idet både underviser og operatør kan frem-kalde hektisk aktivitet og sved på kursisternes pander, når alarmer går i gang og begivenhederne udvikler sig faretruende på de store grafikskær-me. Her kan stress-påvirkninger systematisk styres og registreres. – Hvor mange uforudsete ting kan kursisten håndtere på én gang.

• Computerrum, hvor store computere, typisk Silicon Grafics befinder sig. • Debriefing rum, hvor kursister og instruktører kan gennemgå træningen

via optagelser af simulator-”turen” samt video-optagelser af kursisterne under turen. Kursisterne kan her lære meget om egne reaktioner i stressede situationer.

Hvordan organiseres træ-

ningen?


Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN ”Køretræneren” blev i sin tid leveret af det engelske firma ”Links”. Dette firma eksisterer ikke mere. Hærens Materiel kommando v. Klaus Nordendorff (Hjørring) har kontrakt med Siemens Danmark om levering af de nye simulatorerne. Siemens DK har entreprisen. Siemens Holland står for udviklingen af selve simulatoren sam-men med et israelsk firma SIMTECH. Simulatoren er designet af: Knud Kjærgård (teknikker) + Bo Hagsten (bruger stiller krav)

Firmaer: F-16 simulatorer leveres af et amerikansk firma, der hedder Rathyon i Arlington Texas. Systematic Software i Århus har dog leveret en visuel database hertil. Computeren er leveret af Silicon Grafics.

På AIS Taktik og Våbenskole leveres printkort til computersystemerne af et firma i Florida, der hedder Computer Tecniques. Hardwaren leveres af R.J.M. Systems – også i Florida..

Dansk Maritim Institut står for udviklingen af skibssimulatorer til de danske navigationsskoler. • At kunne træne delelementer isoleret og senere samle disse i den realisti-

ske kompleksitet – f.eks. at kunne træne betjening af styreagregat isoleret. • At kunne træne farlige manøvre og vanskelige situationer i sikkert miljø. • At kunne gennemgå begivenhederne igen (debriefing) • At kunne skrue op og ned for stress-niveauet i forhold til kursistens reak-

tioner

I jagten på simulatorer med en større eller mindre udnyttelse af VR-teknologien er vi stødt på flere simulatorer, der har til formål at give anvende-ren en særlig oplevelse og skærpe bevidstheden om kroppens reaktioner i forskellige situationer. F.eks. flyvevåbnets ”orienterings-simulator, der skal demonstrere, hvordan man kan miste sin ligevægtssans under flyvning. Bilsimulator På lignende vis har GODA – Gode Alkoholdninger fået udviklet en bilsimu-lator til oplevelse af, hvordan kroppen påvirkes af spiritus i forhold til køre-færdigheder. (Bilag 7) Simulatoren synes dog ikke interessant for vort formål, hverken med hensyn til formål eller grad af IVR (Immersive Virtuel Reality)

Hvem udvikler og implementerer VR-teknologi de pågælden-de steder

Kampvognssimulator:

F-16 simulator

Skibssimulator

Hvilket potentiale kan vi se

i forhold til den virtuelle

kørestol?

Anvendelse af simulatorer

til andre formål end træ-

ning


Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN I større forlystelsesparker kan man prøve simulation, der snyder kroppen til at tro, at man bevæger sig. F.eks. en flysimulator. Her bliver man i ca. 4 minut-ter lukket ind i en verden, hvor man drøner rundt i en rutsjebane, eller befin-der sig i et månefartøj. Lyd, billede og kabinens bevægelser på et hydraulisk system gør, at man tyde-ligt fornemmer fart, standsning, drej, at flyve frit osv. I spillehaller kan man finde mange spil, som kræver fysisk udfoldelse for at reagere, og som giver fysisk feed-back. F.eks. en vandscooter, som giver bøl-gende bevægelser, når den ”bevæger” sig hen over vandet. For at få den til at dreje må man læne sig til højre eller venstre side. Ved at løfte i håndtaget kan man endvidere få den til at vippe op og ned. (Bilag 6) De spillemæssige elementer, som at skulle holde sig på banen, og undgå at falde af, eller at skulle bekæmpe fjender gør spillene sjove og medrivende, men man glemmer dog ikke et sekund, at det er et spil. Bl.a. i Tycho Brahe Planetariet i København kan man opleve omnimaxfilm, hvor man er omsluttet af lyd og billede, og dermed får en kraftig oplevelse af at ”være dér”, når man f.eks. flyver hen over Gran Canyon.

Firmaet Thomson Training and Simulation i England arbejder meget med udviklingen af simulatorer. Bl.a. hydraulik-baserede simulatorer til forlystel-sesparker o.l.

Computerspillene fra spillehallerne leveres typisk af firmaerne SEGA og NAMCO i England. De importeres til Danmark bl.a. af Compu-Game A/S i Esbjerg. Omnimaxfilmene importeres også. F.eks. kan Tycho Brahe Planetariet i janu-ar 1999 præsenterer en omnimaxfilm: ”Vores kosmiske rejser”. Denne er produceret af The Smithsonian Institution´s National Air and Space Museum og Motorola Foundation. Den er dansk bearbejdet af Tycho Brahe Planetari-um og Omnimaxteater (se afsnit Omnimax mm).

Hvor i underholdningsindustrien anvendes taktile virkemidler fra VR-teknologien

Hvilke firmaer udvikler og

implementerer udstyret?


Thomsons flysimulator og omnimaxfilmene har til fælles, at bevægelser-ne/oplevelserne er bestemt på forhånd. Brugeren/beskueren får ikke lov at styre noget selv. Til gengæld bliver han voldsomt ”tricket” på sanserne ved såvel bevægelsesmæssige-, som syns- og høre-indtryk. De spillemæssige effekter fra spillehallen er vigtige at have i erindring i for-hold til vores formål. Det kan for nogle brugere være nødvendigt med ekstra motiverende elementer for at opretholde koncentrationen, og bidrage til, at turen i simulatoren bliver en god oplevelse.



kørestol?


Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN Informationsteknologien generelt, og multimedie i særdeleshed, udvikler sig eksplosivt i disse år. Dette afspejler sig tydeligt i forskningsmiljøerne, og det vil derfor ikke være muligt at komme med en udtømmende oversigt over initiativer.

I 1996 etablerede universiteterne i Aarhus og Aalborg samt Danmarks tekni-ske Universitet i Lyngby en fælles organisation kaldet Center for IT-forskning (CIT). CIT har centersekretariat i Forskerparken i Århus og ledes af Morten Kyng. Morten Kyng fremhæver CAVI (se nedenfor) som et af de vigtigste forsk-ningsinititativer på VR-området. Desuden er Rigshospitalet i samarbejde med DTU (Danmarks Tekniske Universitet i Lyngby) ved at udvikle et 3D labora-torium til vurdering af operationer. DMI (Dansk Maritim Institut) fremhæves også for udvikling af en ankerhånd-teringssimulator og udvikling af en mejetærskersimulator i samarbejde med Dronningborg i Randers.

CIT etablerer i november 1998 organisationen InterMedia, som CIT selv be-tegner som et helt nyt begreb – et unikt tværfagligt samarbejde på multi-medieområdet. Forskere fra en række forskellige fag og universiteter er gået sammen for at etablere en række nye tilbud om uddannelse, forskning og ef-teruddannelse på multimedieområdet. InterMedia arbejder desuden tæt sammen med erhvervslivet, og har som am-bition at få Danmark front på multimedieområdet – og ikke mindst når det gælder interaktive medier. Idéen og opbygningen af Intermedia udspringer af netværkstankegangen med geografisk spredte, men sammenhørende organisationer. Laboratorier på de involverede universiteter bliver bundet sammen med avanceret IT-infrastruktur og kommer i realiteten til at fungere som ét stort laboratorium. Laboratorierne er udstyret med computere til 3D-grafik og virtual reality, internet-kameraer, robotter, 3D-lyd og interaktive storskærme. Laboratorierne bliver åbne for virksomheder, der vil udnytte de nyeste tekno-logier inden for informations- og kommunikations-teknologi. InterMedia er en tværfaglig satsning gennem samling af kompeten-cer:dataloger, ingeniører, informations- og medievidenskabsfolk, dramatur-ger, arkitekter, medicinere, antropologer økonomer og sociologer.

Cavi er et 2-årigt projekt under InterMedia. Cavi står for Center for Avance-ret Visualisering og Interaktion og blev etableret pr. 1. september 1998. Her er virksomheder, offentlige institutioner og universitetsforskere gået sammen om at udvikle virtual reality. Det er centralt for Cavi´s aktiviteter at arbejde med Virtuel Reality (VR) og Augmented Reality (AR) i såvel immer-sive om nom-immersive omgivelser.

Aktuelle forskningsinitiativer på VR-området i Danmark

CIT

InterMedia

Cavi


Cavi er funderet i konkrete projekter, og en central organisation tilbyder bi-stand til de enkelte projekter. Herudover er formålet, at der skal opbygges en række metoder, teknikker, standarder og værktøjer, der betyder, at de enkelte projekter også på det teknologiske plan kan samarbejde indbyrdes, idet resul-tater vil blive søgt skabt indenfor en fælles arkitektur og standarder, såledea at et andet projet vil kunne drage nytte af dette resultat. Ved opstart af Cavi iværksættes følgende projekter: • Modellering, simulering og visualisering af GPS tidsserie data. (GPS =

Global Positioning System – et system oprindelig udviklet af det ameri-kanske militær til positionsbestemmelse)

• Tre-dimensional billedbehandling til kranie- og hjernekirurgisk planlæg-ning og simulering

• Digitaliseret, tre-dimensionalt atlas af den menneskelige hjernes receptor-systemer

• Computerbaseret detektion af mønstre i magnetisk resonans-billeder (MR) • 3D visualisering af organer (MR) Disse projekter forventes at blive de væsentligst aktiviteter i Cavi-projektet, men der vil kunne etableres yderligere projekter undervejs. Gennem InterMedia får Cavi adgang til et Vrlab med det nyeste VR-udstyr.

Afdelingen har et tæt samarbejde med Center for Informations Teknologi i Nordjylland (CIT) Claus B. Madsen., som er Ph. D. i afdelingen, er frikøbt fra afdelingen i en årrække, for at lede et projekt for CIT, der skal skabe et virtuelt dukketeater. CIT har planer om at bygge en cave i forbindelse hermed. En cave er et vir-tuelt rum, hvor der er skærme til 3, 4 eller 5 sider, så den virtuelle oplevelse bliver total. CIT på udkig efter nye formål til anvendelse af caven – vores projekt kunne være en oplagt idé. Erfaringer fra bl.a. skissimulatorer overføres til helt nye brancher. DMI er i gang med at udvikle en mejetærsker-simulator i samarbejde med Dronning-borg Industries A/S i Randers til optræning af mejetærskerpiloter til at styre de komplekse procesanlæg, som en moderne mejetærsker udgør. Simulatoren skal installeres i tilslutning til Dronningborgs nye træningscenter ved fabrikken i Randers. Mejetærsker-simulatoren skal bestå af en komplet førerkabine med samtlige betjeningsgreb, kontrolpaneler, computer og overvågningsudstyr m.v. På til-svarende måde som i skibssimulatoren skal opbygges store grafikskærme foran førerkabinen. Herfra får kursisten stynsindtryk, som om han/hun kørte mejetærskeren på en virkelig mark med diverse forhindringer osv. I projektet er udviklet en køretøjsmodel i 6 frihedsgrader. Simulatoren tænkes organiseret på samme måde som skibssimulatorerne, med ”stress-rum” (kontrolrum) m.v. Projektet forventes at være færdigt i år 2000. Ph.D Ole Vilmann, DMI er le-der af udviklingsarbejdet.

Laboratoriet for billedana-

lyse ved Aalborg Universi-

tet

Mejetærsker-simulator:


Opbygningen af en dansk Cave, ville give os mulighed for at afprøve alle tænkelige faciliteter i en virtuel kørestol, samt eksperimentere med, hvilke elementer der ville være de væsentligste for at ”tricke” kroppen. Senere ville man kunne sortere nogle elementer fra, for at gøre simulatoren mere ”hånd-terlig” i størrelse og pris. Mejetærsker-simulatoren er specielt interessant, fordi den på mange måder kan sammenlignes med kørestolen. Den grundlæggende software-arktiktur ville ifølge DMI i høj grad kunne genbruges. Specielt køretøjmodellen med 6 frihedsgrader.



kørestol?


Emmy Kjelmann, Behandlingscentret ØSTERSKOVEN & Trygve Andersen,

Hjælpemiddelinstituttet M. Smith og T. Mathews på Calgary Universitet i Canada udviklede i 1990 en prototype til et computerprogram, ”Wheelchair control evaluation and si-mulator package”. Programmet var et simpelt program, som kunne køre på en almindelig com-puter. Formålet var i lighed med ”EMMI” ( Dansk udviklet kørestolssimulator pro-gram fra 1995), at vælge styresystem til elektrisk kørestol. Projektet blev dog aldrig videreført, da der på daværende tidspunkt, ikke var tilstrækkelig interesse herfor. Drew R. Browning et al på University of Illinois i Chicago, udviklede i 1994 et specielt interface som muliggjorde kørestolsbrugeres adgang til en CAVE samt et særligt joystick til at simulere kørsel med kørestol – særlig dynamik for kørsel med kørestol kunne også simuleres, f.eks. forhjuls- og baghjuls-træk. Forfatterne fandt systemet meget nyttigt til at evaluere projekterede bygnin-gers egnethed for kørestolsbrugere, give ikke handicappede en oplevelse af at være kørestolsbruger, samt til mobilitetstræning i elektrisk kørestol. Forfat-terne gør dog opmærksom på risikoen for fænomenet ”cybersickness, især når brugerens handicap påvirker balance og ligevægtssans. (Se i øvrigt afsnit om bivirkninger) Dean P. Inman et al (1997) udviklede i 1994 på baggrund af offentlige fondsmidler et kørestolssimulationsprogram som en VR applikation. Projek-tet påkaldte sig stor offentlig opmærksomhed (The NY Times, 1994) og fik sat en dagsorden omkring VR’s potentiale i relation til mennesker med funk-tionsnedsættelser i al almindelighed (Jennings, 1994). Inmans kørestolsimula-tor (Virtual Mobility Trainer/VMT) gør brug af et HMD sæt og klientens egen specialtilpassede kørestol, der kører på en kørestolsplatform med cylin-deriske ruller. Et trackingsystem (ultrasonic position detector) giver besked til computeren om, hvilket synsfelt der skal vises på monitor og HMD. Terapeu-ten kan herved følge brugerens synsfelt og føre samtaler undervejs med hen-blik på guidning i systemet. I den første udgave af den virtuelle verden, som brugeren skulle manøvrere i, var der tale om et imaginært computergeneret landskab med forskellige forhindringer, som skulle undgås. Manøvreringen foregår ved hjælp af kørestolens joystick og den underliggende platform kun-ne forsyne brugeren med en kinæstetisk oplevelse af acceleration og decelera-tion samt fornemmelse af at ændre retning. I det seneste to VR scenarier er omgivelserne stadig animerede computergenereret, men med stadig større realisme, idet brugeren fx skal kunne orientere sig og bevæge sig på fortove og over fodgængerfelter. Det nuværende system er udviklet til at kunne afvik-les på et Intel 200MHz motherboard uden grafikaccelerator. Det grafiske dis-

Internationale erfaringer med brug af VR-virkemidler og simulation i relation til kørsel med elektrisk kørestol

Program til evaluering af

styremåde til elektrisk kø-

restol udviklet i Calgary,

Canada

Kørestolsbrugeres adgang

til CAVE i Illinois

Kørestolssimulator pro-

gram i VR – udviklet på

Oregon Research Institute


play er udviklet på baggrund af en BRender’s 3D graphics engine. Der produ-ceres 20+ frames/sec uden stereoskopisk effekt. Effekten af træningsindsatsen med brug af Inman’s VR-system opgøres til at give generelt forbedrede køre-evner. Særligt noteres evnen til at dreje til højre, venstre, at stoppe før man rammer en væg og køre en strækning på et fortov som forbedrede. Aya Hasdai et al, School of Occupational Therapy (Ergoterapeutskolen) i Tel Aviv, Israel publicerede i august 1997 et studie, hvori man ønskede at finde ud af, hvorvidt en køresimulator kunne hjælpe et barn til at mestre færdighe-der, som er sammenlignelige med de færdigheder det kræver at køre en el-stol. 22 børn i alderen 7 til 22 år med enten progredierende muskelsvind eller Ce-rebral Parese (spastisk lammelse) blev testet i deres evner til at køre en elek-trisk kørestol igennem en bane. Børnene blev delt i 2 grupper: Én gruppe uden tidligere erfaring med at køre el-stol og en anden gruppe med erfaring. Efter en vurdering af deres umiddelbare evner til at køre en rigtig elektrisk kørestol, kom de uerfarne kørere til træning i et joystick-styret computerspil, i hvilket de navigerede igennem labyrinter, der lignede indretningen på deres skole. Programmet kan afvikles på en standard PC med et joystick. Programmet præsenterer labyrinter i varierende sværhedsgrad på computerskærmen. Begge grupper blev herefter igen testet på deres evner til at køre en elektrisk kørestol igennem banen. Resultat: De uerfarne kørere forbedrede deres simulator scorer betydeligt igennem trænings-perioden. Deres faktiske køre-præstationer med el-kørestolen blev mærkbart forbedrede efter simulator-træningen, selvom de dog forblev dårligere end de erfarne kørere. Heraf konkluderer studiets forfattere, at et simulator-program KAN assistere i optræningen af de nødvendige færdigheder for at kunne styre en elektrisk kørestol. Desuden er programmet et godt redskab til vurdering og måling af disse færdigheder. En svensk udviklet køresimulator skal nævnes under dette afsnit, selvom det ikke decideret er kørestolssimulation der arbejdes med. På Karolinska Sjukhuset i Solna har man ergoterapeut Görel Caneman udvik-let en metode og et program til en bilsimulator, som gør det muligt at be-dømme f.eks. apoplexi-patienters forudsætninger for at køre bil. Med virtuel simuleringsteknik kan patienterne vurderes i forskellige trafiksi-tuationer. Simulatoren er udviklet i samarbejde med IT-firmatet Prosolvia Clarus i Göteborg.

Israelsk program til træ-

ning af forudsætning for

kørsel med elektrisk køre-

stol

Bilsimulator i Sverige


Denne designskitse er det konkrete resultat af en workshop afholdt på Be-handlindlingscentret ØSTERSKOVEN i november 1998. Til workshoppen var indbudt repræsentanter for kørestolsbranchen, terapeuter med relevante erfaringer på området, kørestolsbrugere, forskningsmiljøer og pårørende. Desuden deltog repræsentanter fra de firmaer i Danmark, der del-tager i udviklingen af simulatorer.

Workshopdeltagerne fik præsenteret resultaterne af nærværende research-arbejde. Desuden blev problematikken belyst fra bruger, terapeut og køre-stolsforhandlers side. Med udgangspunkt i den præsenterede viden diskuterede deltagerne spørgs-mål om funktionalitet, formål og anvendelse af en evt. virtuel kørestol.

Deltagernes notater har dannet grundlag for projektgruppens udarbejdelse af nærværende designskitse. Designskitsen er således udtryk for brede ønsker, visioner og principper. I en decideret udvikling vil afvejninger og kompromiser blive nødvendi-ge

Designskitse til Virtuel Kørestol

Tilvejebringelse af design-

skitse gennem afholdelse

af workshop


At skabe et test og afprøvningsværktøj, til valg og tilpasning af elektriske kørestole. Et værktøj, der bygger på idéen om at koble leg og læring (edu-taintment) og Virtual Reality, og som samtidig sikrer en systematik i dette rehabiliteringsarbejde. Værktøjet skal samtidig være et unikt træningsredskab. Individuelle øvelses- og træningsforløb skal kunne tilrettelægges udfra en nøje analyse og identifi-kation af, hvor elevens nærmeste udviklings zone er.

Primær målgruppe Personer, børn og voksne, med fysiske handicaps og evt. kognitive tillægs-handicaps med behov for mobilitet i form af elektrisk kørestol. Hos den primære målgruppe kan der være tale om så svære fysiske funkti-onsnedsættelser, at den fysiske mulighed for betjening er så marginal, at al-ternative betjeningssystemer til joysticket må vurderes og afprøves. Desuden vil det oftest være en nødvendighed, at man må indstille på betjeningens føl-somhed, træghed osv. Der er tale om mennesker, hvis bevægelseserfaringer aldrig er indlært eller de er kompromitteret pga. senere opstået skade. Hos målgruppen kan der være tale om en række manglende eller nedsatte færdigheder, f.eks.: - koordination af bevægelser - rum/retningssans - reaktionsevne - reaktionshastighed - koncentration - træthed/udholdenhed - selvkritik - evne til at forstå forholdet mellem handling og effekt, samtidig.

Sekundær målgruppe El-kørestols-brugere, som kan vurderes og trænes til kørsel i elstol på traditi-onel vis, kan få lejlighed til at træne manøvrering i vanskelige situationer: f.eks. supermarkeder, ujævnt terræn, trafik osv.

Simulatoren består af en platform, hvorpå der kan monteres en sæde- eller leje-enhed så sidde/ arbejdsstillingen kan tilpasses optimalt til den enkelte bruger. Brugerens evt. egen manuelle eller elektriske kørestol skal kunne monteres, eller man skal kunne montere evt. specialstol eller siddesimulator til afprøvning af siddestilling. Simulatoren har således ingen stol i sig selv.

Platformen skal kunne simulere bevægelse i alle retninger – skal f.eks. kunne følge med, når man foretager en vending. Under hele bevægelsen skal man have et koordineret synsfelt på 180gr. Det er vigtigt at opnå den kropslige fornemmelse af at køre, da bevægeople-velser ikke er indlærte eller kompromitterede hos den handicappede. Derfor skal platformen simulere/gengive vibration fra underlaget: brosten, sand, as-falt, skovterræn osv. Hældninger i alle retninger skal gengives, og når bruge-ren kører ind i noget, skal han/hun få en fornemmelse af det bump det giver.

Formål med en Virtuel

Kørestol

Målgruppe

Funktionalitet i hardware


Udstyret må ikke give nogen begrænsninger i styremuligheder/input – f.eks. kontaktinput, analog + digitale joystick mm., for at kunne tilgodese alle bru-gergrupper. F.eks. skal alle M3S baserede styresystemer kunne tilkobles. Styreagregatets følsomhed skal kunne ændres, da det kan være afgørende for, om en elstol kan styres. Systemet skal kunne plukkes fra hinanden og sættes sammen efter brugerens specielle behov, så der opnås en meget høj grad af fleksibilitet. Elementer i simulationen skal således kunne fravælges og reguleres – f.eks. det fysiske feedback. (Den virtuelle verden splittes op, og samles igen) Simulatoren skal kunne fås i en mindre udgave, så mindre komponenter kan trænes på forhånd i hjemligt miljø, og så miljøet fra simulatoren er kendt. Man kan forestille sig forskellige udgaver af simulatoren: 1. Fuldt udbygget simulator – ét eller få centrale steder i landet,

eller om muligt indbygget i kassevogn eller lign. så systemet er transportabelt.

2. Mindre simulator, som er transportabel, med færre bevægel-

sesmomenter 3. Udgave, som kan afvikles på almindelig computer (Desk-top)

til brug i hjemmet. Simulatoren skal håndtere mange forskellige scenarier, fra primitive til kom-plekse. Det mest simple er et helt åbent univers, med et enkelt element – evt. med tilhørende lyd, som brugeren skal orientere sig i forhold til. Det mest komplekse kunne f.eks. være en gengivelse af et stormagasin med flere etager, rullende trapper, elevatorer, masser af ting og masser af menne-sker, samt en masse larm. Det er vigtigt for mange brugere, at scenarierne ligner noget de kender. Der bør være et bibliotek over forskellige rum/indretninger: f.eks.: - kvadratisk rum - korridor - 3-rums-bolig - 4-rums-bolig - mindre bolig - institution Til disse grundscenarier bør der knyttes værktøjskasse, så man kan ændre indretningen mht. placering af møbler, bredde på døre o.l. Desuden bør der være mere komplekse scenarier som udemiljø, trafik, hav-neområde, feriecentre, supermarkeder m.v. Der bør være mulighed for at skanne konkrete scenarier ind, f.eks. grundplan over lejlighed.

Funktionalitet i Software


Mange elementer fra den virkelige verden, bør simuleres, f.eks.: - lys - lyd (3D) - acceleration/deceleration - fysisk feedback fra omgivelser, f.eks. dørkarme, kantsten og forskelligt

underlag - trafik – andre bevægelige elementer - f.eks det at færdes blandt en flok

børn. Brugerne er ikke automatisk motiverede for arbejdet med simulatoren. Dette kan skyldes kognitive funktionsnedsættelser og/eller gentagne nederlag tidli-gere i tilværelsen i forhold til kørsel med elstol. For personer med erhvervede skader kan erkendelse af den ændrede situation føre til manglende eller ned-sat motivation til at forholde sig til en elektrisk kørestol. Derfor skal kørslen i simulatoren kunne suppleres med motiverende og le-gende effekter, evt. i form af points eller sjove hændelser. Kørestolssimulatoren skal blive et stykke evalueringsværkstøj, som skal følge brugeren gennem hele processen omkring afprøvning og træning af forudsæt-ninger for at kunne køre elektrisk kørestol. Vi ønsker at anvise en systematisk metode til dette, som dels skal sikre, at alle problemområder gennemgås, og sikrer en dokumentation af forløbet, som kan følge brugeren uanset skift af nøglepersoner undervejs i forløbet. Heri ligger en differentiering af, hvilke variabler der afgør, om en afprøvning lykkes.

Der bør laves en checkliste, der indeholder alle problemområder, og en dertil hørende anvisning på en mulig opsætning af scenarier for at vurdere og træne de enkelte områder separat og målrettet. Der skal således kunne sættes forskellige scenarier op, afhængig af brugerens niveau og hvor langt man er i forløbet. Under træningssceansen skal der være mulighed for, at optræneren kan: - hjælpe verbalt og fysisk - lægge forskellige stressfaktorer ind Vi ønsker at kunne registrere forløbet: - computeren skal kunne afspille turen med alle hændelser - der skal være en videooptagelse af personen under forløbet - udskrift af resultater, points mv. Dette skal danne grundlag for en gennemgang/debriefing af træningssituatio-nen. Det er vigtigt at kunne aflæse brugerens strategi-valg, for derigennem at lære noget om brugerens egen måde at tilegne sig nye ting på. Desuden vil man kunne iagttage reaktioner, f.eks. spasticitet m.v.

Metodik


Det er vigtigt, at simulatortræningen foregår så tæt på brugeren som muligt, derfor er det vigtigt med en høj grad af fleksibilitet i systemet, samt at tilstræ-be, at systemet er transportabelt – evt. indbygget i en kassevogn, eller på en trailer. Det er vigtigt, at der er god tid til rådighed for vurdering og træning

Delelementer f.eks. valg og betjening af styreagregat skal kunne trænes sepa-rat på mindre simulator-systemer, som kan anvendes på mere almindeli-ge/gængse computere. Nødvendige træningsmomenter kunne evt. indbygges i spil på en Cd-rom med genkendelige scenarier fra den store simulator. En del af træningen kunne herved foregå i brugerens nærmiljø eller hjem. Resultater kunne gemmes, så man senere kan få et indtryk af niveau.

Vurdering og træning af ovennævnte færdigheder generelt Hos personer med progredierende lidelser, kan visse funktionsnedsættelser trænes på forhånd (fysiske) De mere komplekse scenarier (supermarkeder, trafikscenarier mv.) kan an-vendes til generel træning i at færdes og orientere sig (psykisk syge) .

Anvendelse

Alternativ anvendelse af

simulatoren


Udvikling af en simulator på baggrund af nærværende designskitse – estime-rer DMI, at der er tale om en udviklingspris på 7 – 10 millioner. Den samle-de udviklingstid anslås til 2 –3 år. Udsalgsprisen for en fuldt udbygget simulator anslås til at være 2,5 – 3 milli-oner. Disse priser og tider inkluderer prototypeudvikling med en lang række VR-virkemidler, som skal være til stede for at kunne identificere den endelige kravsspecifikation til det færdige produkt. En mindre simulator, med færre faciliteter anslås at kunne få en udsalgspris på 150 – 200.000, afhængig af antallet af faciliteter. En allokeret 2D version, til at træne specifikke funktionsnedsættelser – f.eks. rum/retningssans – til brug i hjemmet vil kunne sælges væsentlig billigere.

Det er især den høje grad af krav om flexibilitet, der fordyrer projektet. Det stiller store krav til den bevægelige platform, og til løsningen af synsfel-tet, hvis man f.eks. skal kunne indskanne ethvert miljø, og implementer en-hver ujævnhed deri. For at sikre en succes, og udvikle simulatoren optimalt, foreslås denne strate-gi: Projektet bør tage sin start i en nøje beskrivelse af, hvilke færdigheder man præcist ønsker at vurdere og træne hos den primære målgruppe. Hvilke ”checklister” skal gennemgås under en vurdering, og hvilke træningspro-grammer skal indgå, for at sikre de grundlæggende færdigheder til at kunne køre elektrisk kørestol. Med udgangspunkt i denne skal der laves en grundig kravsspecifikation – træningsprogrammerne vil kunne pege i retning af, hvilke elementer der vil være vigtige heri. Er det f.eks. vigtigt med regulerbar akselafstand på hjulene? Med udgangspunkt i kravsspecifikationen, bør første skridt i den egentlige udvikling være en prototype i laboratoriemodel. Prototypen skal bl.a. anvendes til at bestemme graden af bevægelighed i plat-formen og det visuelle indtryk. Forstudiet efterlader en usikkerhed omkring, hvorvidt man med VR-virkemidler kan tilvejebringe den nødvendige sensoriske integration i en krop, der aldrig har haft normale bevægelseserfaringer. Laboratoriestudier evt. i forskningsmiljøer vil kunne afgøre, hvilken bevæ-gelsesmæssig feedback der kræves for at konstituere et IVR miljø, som giver fornemmelsen af at køre en elektrisk kørestol – også for det handicappede menneske. Af hensyn til den endelige markedspris, og til et ønske om, at simulatoren skal kunne transporteres til brugerens nærmiljø, er det vigtigt, at sikre, at kun

Overvejelser omkring udviklingen af en Virtuel Kørestol


nødvendige faciliteter indgår i simulatoren. Til gengæld skal de nødvendige faciliteter fungere optimalt. Udfra ovenstående, vil projektgruppen lægge op til et modulopdelt projekt, bestående af: 1. Udarbejdelse af vurderings- og træningsprogrammer 2. Udarbejdelse af kravsspecifikation 3. Udvikling af prototype - laboratorie-model 4. Tests, afprøvning og evaluering af laboratoriemodel med bruge-

re 5. Udvikling af endelig simulator 6. Udvikling af allokerede applikationer Et konsortie til udvikling af en virtuel kørestol bør repræsentere følgende kompetencer. 1. El-kørestolsbruger med personlige erfaringer med at lære at

køre elektrisk kørestol 2. Terapeut med praktisk erfaring i valg og tilpasning af elektriske

kørestole 3. Forhandler og/eller udvikler af elektriske kørestole, med særlig

viden om el-kørestoles virkemåde og tilpasningsmuligheder 4. Forskningsmiljø og/eller videnscenter med særlig viden om

virtuel reality som et redskab i rehabiliteringen 5. Udvikler af hardware og software til simulatorer.


Peter Stjernholm fra Permobil anslår, at der på landsplan leveres 40-60 el-kørestole med alternative styresystemer om året. Tallet er anslået, da der i Danmark ikke eksisterer en samlet registrering af dette. Foruden disse, tæller den primære målgruppe for en virtuel kørestol et større antal personer med svære fysiske og kognitive funktionsnedsættelser, som antageligvis med en mere systematisk tilrettelagt vurdering og træning vil kunne lære at styre en kørestol med almindeligt joystick. Den sekundære målgruppe tæller et langt større antal brugere – som vil kunne forbedre deres køremæssige færdigheder ved at anvende simulatoren. Når udstyret først er udviklet, vil det endvidere kunne anvendes til vurdering, træning og behandling indenfor andre områder, f.eks. i den psykiatriske re-habilitering Internationalt er der spirende interesse for produkter af denne art. Da produk-tet ikke er sprogafhængigt er der let adgang til at klargøre produktet til mar-kedsføring i andre lande. Programmet EMMI er oversat til engelsk, og solgt i Stor Britanien og USA – Senest har Hong Kong og Japan også vist interesse for en lokalisation. Vi må forvente at de samme markeder vil have interesse for en VR-kørestol. Markedet er generelt hurtigt voksende for VR-produkter – hvilket gør at man må forvente, at priserne på hardware vil falde betydeligt indenfor den periode produktudviklingen vil finde sted.

Vurdering af markedspotentiale for en virtuel kørestol


Andrews et al (1995): The use of virtual reality in the assessment of cognitive

ability i The European Context for Assistive Technology; Proceedings of the 2nd TIDE Congress. Red: Placenia Porreo & Puig de la Bellacasa R. Amsterdam: IOS Press 1995 276-79

Arbetsterapeuten 14/98 Bilsimulatorn i vården testar föraren

Aya Hasdai, Adam S. Jessel, Patrice L. Weiss: (1998): Use of a Computer

Simulator for Training Children With Disabilities in the operation of a

Powered Wheelchair In The American Journal of Occupational Thera-py, March 1998, Volume 52, Number 3

Blüthgen, Roy Erik (1995): Tech Chair,A Semi-Autonomous Power Wheel-

chair Master’s Thesis Group s10-B4: Aalborg Universitet, Laboratoriet for Billedanalyse, Juni 1995

Botella, C.; Banos, R.M.; Pepina, C.; Villa, H.; Alcaniz, M.; Rey, A (1998) Virtual reality treatment of claustrophobia: a case report In Behaviour Research and Therapy 36 p. 239-246 (1998)

Bottge, B.A.; Hasselbring, T.S. (1993): A comparison of two approaches for

teaching complex, authentic mathematics problems to adolescents in

remedal math classes In Exceptional Children, 59, 556-566 (1993)

Browning, D.R; Cruz-Neira C. ; Sandin, D.J.; Defanti, T.A.; Edel, J.G. (1994) Input Interfacing ti the CAVE by persons with disabilities

http://www.csun.edu/cod/94virt/iicd~1.html

Brelsford J. W jr. (1993): Physics education in a virtual enviroment, Procee-dings of the 37.th Annual Meeting of the Human Factors and Ergono-mics Society, Santa Monica CA: Human Factors and Ergonomic Socie-ty pp. 1286 -90 (1993)

Brooks, F. P. (1988): Grasping reality through illusion: Interactive graphics

serving science Proc. of CHI ’88 May 15-19 Washington DC pp 1-11 (1988)

Brown, D.; Wilson, J. (1995) LIVE: learning in virtual enviroments In Abili-ty vol 15; p 24-25 (1995)

Bruner, J.S. (1971):Uddannelsesprocessen Kbh. Gyldendal, 1971

Campos J.; Bertenthal, B.; Kermoian, R. (1992): Early experience and emo-

tional development: the emergence of warines of heights. In Psycholo-gical Science, 3, 61-64, 1992

CAVI (1998): Projektbeskrivelse Center for Advanced Visualization and In-teraction, september 1998

Christensen, Ove Høeg (1998) : Mejetærsker-piloter skal stresses i en simula-

tor I Dansk Maritim Institut – Brochuremateriale Juni 1998

Anvendt litteratur og referencer


Cohen, M; Wenzel, E. M (1995): The Design of Multidimensional Sound

Interfaces i Virtual Enviroments and Advanced Interface Design. Red: Barfield & Furness. Oxford University Press (1995)

Cromby J. J.; Standen P.J.; Brown D.E.; Newman J. (1994): Virtual reality

and special education: grounding practice in theory. Proceedings of the British Psychological Society (The psychologist) 3, 24ff (1994)

Cumberbatch, G. (1994): Legislating mythology: video violence and children

In Journal of Mental Health UK. 3. p. 186-196 (1994)

Edvardsen, Ø; Steensrud, T (1998).:Simulert virkelighet innen utdanning av

medisinere i Medisin og vitenskap; Tidskrift for Nor Lægeforen nr. 6, 1998; 118: 902 - 906

Ellis, S. R (1995) Origins and Elements of Vitual Reality i Virtual Enviro-ments and Advanced Interface Design. Red: Barfield & Furness. Ox-ford University Press (1995)

Emmett, A (1994):Virtual reality helps steady gait of Parkinson’s patients i Computer Graphics World, 1994, 17: p 17-18

Fakespace: Http://www.fakespace.com . Fakespace Real Tools for Virtual

Worlds™ 241 Polaris Ve. Mountain View. CA 94043 USA

Ghahramani, Zoubin; Wolpert, Daniel, M. (1997):Modular decomposition in

visuomotor learning. In Nature vol. 386:6623, p. 392- 395 (1997)

Groebel, K (1994): Recognition of fingerspelling. Proc. ISSAC 6th biennal Conference, Maastricht (1994)

Haggar L.; Hutchinson R. B. (1991) Noezelen: an approach to the provision

of a leisure ressource for people with profound and multible handicaps.

Mental Handicap (1991) 19 p. 51-55.

Hartley, L. (1990): Assessment of Functional communication i The Neurop-sychology of Everyday Life: Assessment and Basic Competencies. Red. David E. Tupper; Keith D: Cicerone. Kluwer Academic Publishers

Homepagereference CIT – Center for IT-forskning

Inman, D.P.; Loge, K.; Leavens, J. (1997): VR Education and Rehabilitation In Communications of the ACM, Aug. 1997/vol. 40. no. 8

Institut for Elektroniske systemer, Aalborg Universitet (1998): Seminar-

materiale fra ”Handicapteknologi – Informations- & vidensudveksling” d. 29. januar 1998

Jennings, Peter (1994): ABC - News Båndet indslag om VR and disabled

people (5 min).

Kjelmann, Emmy (1995): Manual til EMMI – et program til valg af styremå-

de for elektriske kørestole

Kozak, J.J.; Hancock, P. A.; Arthur, E.J.; Chrysler, S.T. (1993): Transfer of

training from virtual reality In Ergonomics 36, p. 777-784 (1993)


Kramer, J.; Leifer, L (1989):The talking glove:a speaking aid for nonvocal

deaf and deaf-blind individuals. Proc. RESNA 12th Annual Conf. New Orleans, 1989.

Kraiss, K. F.; Kuhlen, T.; Friedewald, M. (1993): Einsatz von Multimedia-

und Virtual Relity-Techniken für die Diagnostik und Therapie moto-

risher Störungen Technical Report, Institute of Technical Computer Science, Aachen University (1993)

Kuh, D.; Lawrence, C.; Tripp, J. (1986): Disabled young people: making

choices for future living options In Social Services Research, 1986; 13, pp 57-86.

Kuh, D.; Lawrence, C.; Tripp, J.; Greber, C (1988): Work and work alternati-

ves for disabled young people in Disability, Handicap and Society, 1988; 3, pp 3-26

Kuhlen, T.; Dohle, C. (1995) Virtually Reality for Disabled People i Com-put.Biol. Med. Vol 25, No 2 pp. 205 - 211, 1995

Krueger, M. (1991) Artificial Reality II. Addison-Wesley Publishing Compa-ny, Reading, MA (1991)

Lampton, D. R; Knerr, B. W.; Goldberg, S.L.; Bliss, J. P. ; Moshell, J.M.; Blau, B. S. (1994): The virtual enviroment performance assessment

battery (VEPAB): development and evaluation. In Presence 3: 145-157 (1994)

Lusted, H.S.; Knapp, R.B. (1994): Medical application for biocontroller

technology, Proc. Medicine meets Virtually Reality, San Diego (1994)

Madsen, B. Claus; Institut for Elektronike Systemer; Laboratorium for Bil-ledanalyse, Ålborg Universitet, Personlig kommunikation, 1998.

Magee, L. (1994): MARS Virtual Reality Simulator. Defence and Civil Insti-tute of Enviromental Medicine Fact Sheet G-07. North York, Canada

Meyer zur Drewer, P (1994) Entwicklung eines System zur Offline-

Programmierung von Robotern unter Verwendung Virtueller Realität,

Diploma Thesis, Institute of Technical Computer Science, Aachen Technical University (1994)

Merril, Jonathan, R. (1997) Using Emerging Technologies such as Virtual

Reality and the World Wide Web to Contribute to a Richer Understan-

ding of the Brain. In Annals of the New York Academy of Sciences Vol 820 p 229-233 (1997)

Middleton, T.; Boman, D. (1994) :”Simon Says”: Using speech to perform

tasks in virtual enviroments. Presented at the second annaual confe-rence on Virtual Reality and Persons with Disabilities. San Francisco

Molendi, G.; Patriarca, M (1992): Virtual reality: medical researches, Tech-nical Report 1/92, Universita degli Studi di Milano (1992)


Mon-Williams, M; Wann, J.P.; Rushton,S. (1993) Binocular vision in a vir-

tual world: visual deficits following the earing of a head-mounted dis-

play i Ophthal. Physiol. Opt. No 13, pp 387-391, 1993

Mowafty, L; Pollack, J. (1995): Train to travel In Ability vol 15 p 18-20 (1995)

Månsson, Sara Bergquist ”Wow, jag kör bil!” i Rörelse 7/98

Nepper, Danny (1998): Presentation of the Royal Danish Navy Action infor-

mation school traing facilities including traing of crews for the royal

danish navy In AIS Briefing Søværnets Taktik- og Våbenskole (1998)

Permobil Danmark A/S Råd og vejledning i at træne mentalt handicappede

til at køre elektriske kørestole

Piaget, J. (1971): Barnets psykiske udvikling. Hans Reitzels Forlag, 1971

Psotka, Jospeh (1995): Immersive training systems: Virtual reality and edu-

cation and training I Instructional Science 23: 405-431, 1995

Reagan, E. C.; Price, K. R (1994) The frequency of occurence and severity of

side effects of immersion virtual reality. Aviation, Space and Enviro-mental Medicine. No 65 (1994) p 527 - 530.

Regian, J.W.; Shebilske, W.L.; Monk, J.M. (1992): Virtual reality: an in-

structional medium for visual spatial tasks. In Jorurnal of Communica-tion; 42 p. 136-149 (1992)

Riva, Guiseppe (1998): Modifications of Body-Image Induced by Virtual Rea-

lity In Perceptual and Motor kills, 1998, 86, 163-170

Rose et al (1996): Virtual reality: An Assistive technology in neurological

rehabilitation i Current opinion in Neurology 1996;9 p. 461-67,

Salem-Darrow, M. (1996): Virtual reality’s increasing potential for meeting

needs of persons with disabilities: what about cognitive impairments?

In proc. of the 3.th International Conference on Virtual Reality and Per-sons with Disabilities. CSUN, Los Angeles, 1996

Siemens A/S(1998): Brochuremateriale 1998

Sims, D (1994): Multimedia camp empowers disabled kids In IEEE Compu-ter Graphics and Applications. Jan, 1994 13-14

Smith, M.;.Mathews, Scott-Tablin T C.; Mclaughlin J: (1990): Wheelchair

Control Evaluation and simulator package In User´s manual january 1990

Sohlberg & Mateer (1989): Introduction to cognitive rehabilitation New York, The Guildford Press

Stanton, D.; Wilson, P.N.; Foreman, N. (1996): Using virtual reality enviro-

ment to aid spatial awareness in disabled children In Proceedings of the 1st European Conference on Disability. Virtual Reality and Associa-ted Technologies. Maidenhead UK July 1996 p. 93-101 ed. Shar-key,P.M.


Strickland et al (1996): Brief Report:Two Case studies Using Virtual Reality

as a learning Tool for Autistic Children In Journal of Autism and Deve-lopmental Disorders, VOL 26, No 6 p. 651 - 659 (1996)

Svith, Flemming (1998): Afprøvning i en kunstig verden I Jyllandsposten; Viden om informationsteknologi 02.11. 1998 p 3.

Svith, Flemming (1998): Klasseværelser fra kyst til kyst I Jyllandsposten Vi-den om informationsteknologi 02.11. 1998 p 3.

Systematic (1998): Tal og visioner `98

TAN, Projektiontechnologie (1998): http://www.tan.de/button.htm

The New York Times (1994): In virtual Reality, Tools for the Disabled. i “The Living Arts” Wed, April 13, 1994

Thyco Brahe Planetarium (1998) Homepage reference: http://www.astro.ku.dk/cosmic/bagkosm.html, 1998

Vamplew, P.; Adams, A. (1992): The SLARTI system: applying artifical neu-

ral networks to sign language recognition. Proc. Virtually Reality and Persons with disabilities, CSUN, Los Angeles, 1992

Vygotsky, L.S.: (1971) Tænkning og sprog. København: Hans Reitzel

Warner, D.; Anderson, T.; Johanson, J. (1994): Bio-cybernetics - a biologi-

cally responsive interactive interface.Proc. Medicine meets Virtually Reality, San Diego, 1994

Whalley, L.J.(1995): Ethical Issues in the Application of Virtual Reality to

Medicine In Computers in Biology and Medicine Vol 25 No 2. pp. 107-114 (1995)

Wickens, Christopher D.; Baker, Polly (1995): Cognitive Issues in Virtual

Reality.In Virtual Enviroments and Advanced Interf2ace Design. Red: Barfield & Furness. Oxford University Press (1995)

Wilson, P.; Foremann, N; Stanton, D.: (1997) Virtual reality, disability and

rehabilitation. In Disability And Rehabilitation, 1997 vol 19. No 6 213-220.

Wilson, P; Foreman, N. Tlauka, M. (1996): Transfer of spatial information

from a virtual to a real enviroment in physically disabled children In Disability and Rehabilitation 18. p 633-637 (1996)

Ørskov, Ole (1998): Soldater i interaktiv kampvogns-krig In Ingenøren d. 28.08. 1998


Vi har besøgt Dansk Maritim Institut (DMI) i Lyngby, hvor skibsførere ud-dannes og trænes på skibssimulatorer på Skibssimulatoren består af en kom-mandobro, der har samme størrelse og øvrigt er identisk med den, der findes i det skib, kursisterne skal oplæres til at føre. Uden for ruderne er der store grafikskærme. Her fremvises levende billeder af farvandet med bølger, andre skibe – store og små med hver sin kurs – kyst landskaber, havneindsejlinger osv. fuldstændig som i den virkelige verden. På simulator-skibsbroen er der naturligvis radarskærme og andre hjælpemid-ler. Det er endog muligt at bruge en elektronisk kikkert, hvis kursisterne vil studere et objekt, der fremkommer langt borte i horisonten på grafikskærmen. Skibssimulatoren er forbundet med et operatørrum, hvorfra begivenhederne styres. Foruden operatøren befinder instruktøren sig også i operatørrummet. Operatørrummet betegnes også ”stress-rummet”, idet både underviser og ope-ratør kan fremkalde hektisk aktivitet og sved på kursisternes pander, når alarmer går i gang og begivenhederne udvikler sig faretruende på de store grafikskærme. Efter træningen kan kursisterne gennemgå deres sejltur igen, da computeren har optaget hele turen, og et videokamera har fulgt begivenhederne på broen - dette kaldes debriefing. Vi kom med en tur i den største simulator de har: Den fylder hele forhallen - reception, kantine, garderobe og en masse gangareal er placeret rundt om denne store simulator, som står som en kæmpe tragt i rummet. Muren har fået lov at følge de 12 skærme, der tilsammen danner et synsfelt på 180 gr. Are-almæssigt 40 –50 kvadratmeter Man skal op ad en ståltrappe for at komme op på broen, som med alt udstyr er indrettet som broen på et rigtigt skib. Når skibet sejler dirrer og brummer det (store bashøjtalere under broen). Når der kommer søgang på flytter horisonten sig op og ned, og der er tydelige bølger i vandet. Man kommer let til at stå og svaje, selv om broen faktisk ikke rører sig ud af stedet.

Bilag 1

Besøg på Dansk Maritim

Institut (DMI) i Lyngby


De har forberedt broen til bevægelse, men endnu ikke realiseret det, da de ikke har skønnet det nødvendigt. Man skulle virkelig også lukke øjnene for at holde op med at vippe. - utroligt som man kan snydes bare af synsindtryk. Vi var med under indsejlingen til en ny havn i Malaysia, som DMI er med til at designe - her anvendes simulatoren altså ikke til træning, men til at designe en havn, så indsejlingen bliver optimal. Dansk Maritim Institut leverer simulatorer til samtlige navigationsskoler i Danmark. Dansk Maritim Institut (DMI) er et privat og uafhængigt, non-profit teknisk service organisation som tilbyder konsulentbistand indenfor anvendelse af hydro- and aerodynamik samt specielle programmer indenfor det maritime, konstruktioner, og energi industri. DMI er et Godkendt Teknologisk Serviceinstitut, hvilket vil sige, at de skal stå til rådighed for andre med deres viden, og de skal være med til at udvikle nye teknologier - til gengæld kan de søge nogle særlige midler i Erhvervs Fremme Styrelsen til disse formål. For at opretholde sin position i front indenfor teknologi og firmaets internati-onale konkurrencedygtighed og kompetence, gennemfører DMI en række udviklings projekter med reference til udviklingsprogrammer i EU. DMI er en selvejende institution - der er ingen aktionærer - overskuddet går til forskning. DMI består af 2 afdelinger: En afdeling for hydro- og aerodynamik og afd. for simulation og informations teknologi. I simulator afdelingen har man mere end 25 års erfaring med at udvikle soft-waren til skibssimulatorer af enhver art. Dette eksporteres til mange lande – deres hovedindtægt er eksport. DMI har udviklet den software arkitektur – standard platform, der ligger til grund for alle deres simulatorer – det kaldes 3 MS arkitektur. Softwaren generer 6 frihedsgrader (placering + rotering) den udregner bevægelsen. 3 MS er en meget fleksibel software-arkitektur, som i princippet let kan over-føres til at simulere helt andre ting end skibe - derfor har de nu kastet sig over et projekt til udvikling af en majetærsker-simulator i samarbejde med Dron-ningborg i Randers, og derfor er de MEGET interesserede i et samarbejde med os. DMI råder, udover simulations afdelingen, over en stor afdeling for hydro- og aerodynamik. Her er flere store vindtunler og et 240 m. langt bassin med kraftige bølgemaskiner, den værste orkan på havet kan simuleres. Boreplatforme, færger, skibe, broer m.m. er blevet dimensioneret og designet i denne afdeling – Her har man f.eks. udregnet, hvor langt storebæltsbroen kan spænde. Via nøjagtige modeller, som i vindtunneler er blevet udsat for samme vindforhold som hersker i Storbælt

Beskrivelse af Dansk Mari-

tim Institut


Vi har besøgt Hærens kampskole i Oksbøl, og dér fået demonstreret deres ”køretræner”, som er en ikke computerbaseret kampvognssimulator fra 1977. KØRETRÆNEREN ”Køretræneren kan simulere kampvognstyperne ”Centurion” og ”Leopard 1”. Simulatoren fordeler sig over 3 lokaler: 1. rum med modellandskab opbygget med terræn, søger, broer, veje og be-

byggelser. I dette landskab nedsænkes en trykfod (i lighed med den på en symaskine), som kan bevæge sig rundt i landskabet. På trykfoden er mon-teret lys og kamera. Billederne fra kameraet projiceres op på skærmen i simulatoren og i et kontrolrum.

2. rum med 2 kæmpe simulatorer. De er nøjagtige koper af kørekabinen i en

rigtig kampvogn. Kabinerne er anbragt på et hydraulisk system, så de kan bevæge sig i forhold til kørslen og til kurverne i landskabet.

3. rum med kontrolpanel, hvorfra simulatoren kan styres, og der kan simule-

res fejl i maskinen, f.eks. for lavt olietryk o.l. Desuden er der et hjælperpa-nel, hvorfra en anden person kan følge kørslen og dirigere den.

Oversergent A.S. Jacobsen har arbejdet i 10 år med simulatoren.

Bilag 2

Besøg på Hærens Kamp-

skole i Oksbøl


Alle køremæssige færdigheder opøves her samt fejlkorrektioner. Hele køre-uddannelsen foregår altså her, inden de menige slippes løs i en rigtig kamp-vogn. Vi spurgte, hvilken del af køretræningen, der ikke kan foregå i simulatoren. A.J. mente, at al kørsel KAN trænes i simulatoren, kun reaktioner på pludse-ligt opståede forhindringer, må vente til virkeligheden.

I Oksbøl har man endvidere bestilt en Kampvogns skyde- og delingstræner. Denne forventes leveret i december i år. Den forventes at kunne tages i brug til foråret 99. Simulatoren kommer til at befinde sig i en container, så det vil blive muligt at flytte den. Hele besætningen i en kampvogn skal kunne deltage i simulationen på én gang, dvs. 1. Kører – skal køre, men dette kan ikke trænes fuldt ud, da simulatoren ikke

får fysisk bevægelse 2. Skytte – kan dreje med tårnet, skal skyde 3. Hjælper – ved lille monitor kan han se fremad og tv. – skal lade kanonen 4. Kommandøren – kan se skærme rundt til 6 sider – skal dirigere slagets

gang Det primære formål er at træne en hel kampvognsbesætning i at gebærde sig i det snævre rum nede i kampvognen, og håndtere stressede situationer, samt at skyde. Oksbøl-lejren har ordret 3 simulatorer for at kunne uddanne en hel deling. De 3 kan enten arbejde sammen, eller kæmpe mod hinanden. Simulatorernes evne til at bevæge sig realistisk havde de været nødt til at skære væk af økonomiske årsager.

Vi fik et godt indblik i det daglige arbejde med simulatorudstyr og selvom udstyret havde en del år på bagen var der nogle ting der viste at det er en tek-nologi der er anvendelig til både træningsformål og til afprøvning af aspiran-ter indenfor mange områder. De har gode erfaringer med det noget forældede udstyr som dog sin alder til trods, på nogle områder fungerer bedre, end meget af det udstyr man kan få i dag. Hærens kampvognsskole har netop, på baggrund af de indhøstede erfa-ringer, investeret et større millionbeløb i et nyt og på nogle områder mere avanceret udstyr. De to mest åbenlyse fordele ved det nuværende udstyr er, at man bruger vi-deokamera og et opbygget landskab, til at generere billederne. Denne metode giver en meget hurtig og jævn billedopdatering og udsynet fra førersædet vir-ker derfor meget naturtro. Efter få minuttet i førersædet føler man virkelig, at man er ude i felten. Medvirkende til denne illusion er selvfølgelig også, at den kabine man sidder i, følger vognens bevægelser og selv små rystelser fra kørevognen, på det opbyggede modellandskab, forplanter sig til førersædet. Dette er for mig at se en vigtig detalje, at man på sin krop kan mærke, hvor man kører, hvad man støder ind i, og hvad man kører over. En anden vigtig

Ny kampvogns skyde- og

delingstræner:

Kommentarer fra tekniker

Mogens Høeg, Hjælpemid-

delinstituttet til besøget

hos Hærens Kampvogns-

skole i Oksbøl


ting er den hurtige billedopdatering, som får en til at glemme, at det ikke er virkeligheden, men et modelbillede man ser og kører på. En langsom billed-opdatering (hakkene billeder) kan hurtig ødelægge illusionen og bringe en tilbage til virkeligheden; en stol i en kasse der vipper, styret af en computer. Et minus som må nævnes er det begrænsede udsyn der er i en sådan kamp-vogn. Tre små vinduer 15 cm høj og 30 cm bred, en fremad og en skrå fremad til hver side. Hver vindue er forsynet med en monitor der viser det aktuelle billede. Synd at den nye køresimulator ikke har bevægelse af kabinen med, men da denne feature er ret kostbar, på grund af den store og tunge kabine, har man valgt den fra, og i stedet satser man på øvelser i ladning, sigte og affyring af kanon og de andre våbentyper som en moderne kampvogn er udstyret med. Dette ud fra ønsket om at spare på den kostbare ammunition og i tiltro til, at man med det nye udstyr på forsvarlig vis kan løse opgaven. Da udstyret først bliver leveret til næste år, har vi ikke p.t. mulighed for at få at vide hvor meget det betyder for uddannelsen, at de har lavet dette fravalg. Et synes dog klart, at det er lettere at manøvrere og betjene diverse funktio-ner, når sædet forholder sig i ro, frem for at det hopper op og ned og svinger fra side til side. Et god og lærerig demonstration som helt sikker kan bruges i det fremtidige arbejde. Siemens A/S er en del af den internationale Siemens-koncern – en af verdens største virksomheder indenfor elektronik og elektroteknik. Siemens er opdelt i 5 divisoner: Energi og Trafik, Industriprodukter, Indu-strianlæg og Installation, Telekommunikation og Medicoteknik. Siemens fører en intensiv forsnings- og udviklingsindsats og tilbyder et bredt program af højteknologiske produkter og ydelser. Siemens i Holland har et omfattende center for simulation, som er koordina-tor i en lang række internationale projekter, hvori simulation indgår. Siemens står bl.a. for udviklingen af kampvogns – delings- og skyde- simula-toren til Hærens kampskole i Oksbøl. Desuden er der udviklet en række simulatorer til forskellige baneførte trans-portsystemer, som f.eks. intercity tog, metro mv., heri indgår avancerede sy-stemer til simulering af syns- og høre-indtryk, samt en præcis gengivelse af køretøjets bevægelser. Desuden indgår alt realistisk udstyr i kabinen, samt operationelt tog-kommunikations-udstyr.

Beskrivelse af Siemens

Danmark


Materialet er udarbejdet af orlogskaptajn Steen Kobberø-Hansen

På taktik og våbenskolen AIS i Frederikshavn uddannes værnepligtige, kon-stabelelever og flåde-officerer i betjening af det elektroniske udstyr på skibe. Der er tale om navigationsudstyr, radar m.v. I de sidste ca. 25 år har en del af denne træning foregået via computersimula-tion. Bl.a. har man et avanceret system til taktisk træning. I dette system kan indgå 12 skibe eller fly på samme tid. Sø- og vindforhold kan simuleres for hvert enkelt fartøj. Der findes et bibliotek over ca. 250 forskellige fartøjer. Hvis instruktøren ønsker at simulere en dansk korvet som Niels Juul, kan han hen-te det fra biblioteket og det vil blive simuleret med: • Skibsdynamik (hastighedsbegrænsninger, acceleration, mv.), • Sensorer (forskellige radarsystemer, brandalarm mv.) • Kommunikationssystemer og • Våbensystemer (missiler mv.) Hele ”spillet” kan styres og observeres fra et stort kontrolrum. AIS tilbyder 65 forskellige kurser varierende i længde fra 4 dage til 6 måne-der. Der er mere end 90 kurser om året, og mere end 1100 elever kommer igennem skolen.

Bilag 3

Uddrag af informationsma-

teriale om Søværnets Tak-

tik- og Våbenskole


I Vejrløse trænes piloter på transportfly og redningshelikoptere på simulatorer i udlandet – fortrinsvis Tyskland. Søværnets Flyvetjeneste har andel i en Link Helikopter Simulator, som står i Holland. Her er Danmark gået sammen med Tyskland, Norge og Holland, da træningen er fælles. Her er tale om en ”Full Mision”- træner, hvor der er et helt cockpit, som er bevægeligt. Èn gang i løbet af flyveuddannelsen kommer man i denne simulator for at prøve bevægelsen – f.eks. hvordan det er at ”centrifugere” = snurre rundt en hel omgang med flyet. I Vejrløse findes endvidere rekrutteringssektionen. I rekrutteringen anvendes noget simulator–udstyr fra Israel. Her kommer pi-lotaspiranterne ind i noget der ligner et cockpit, hvor de skal flyve efter et billede. Her fokuseres på koordinationsevne – bevægelse indgår ikke. Simulator-afprøvningen skal give et fingerpeg om, hvorvidt den pågældende sandsyn-ligvis ville kunne egne sig til en pilotuddannelse. Simulatoren indeholder 2 programmer, som kræver at man skal holde højde og hastighed – programmet laver en ubalance, som man skal korrigere for. Klarer man dette godt, bliver man indstillet til den grundlæggende flyverskole og senere pilotuddannelse. Som et led i pilotuddannelsen har man endvidere en ”Orienterings-simulator”. Formålet med denne er at demonstrere (ikke træne) hvad kroppen kan blive udsat for under flyvningen – hvordan man kan miste sin ligevægts-sans.

Bilag 4

Referat af telefoninterview

med Henning Kibenik på

Forsvaret Materiel Kom-

mando


Vi har besøgt og afprøvet en helt ny F-16 simulator på Flyvestation Aalborg. Simulatoren er en tro kopi af cockpittet i de rigtige maskiner, dvs. alt hvad man kan interagere med er tro kopi, alle kontakter, lamper osv. er nøjagtig som i det rigtige fly. Alle F-16 piloter trænes min. 4 x om året, desuden an-vendes simulatoren til uddannelse af nye F-16 piloter. Man kigger på panoramaskærme, og opnår et synsfelt på 120 gr. når man ”flyver” og erfaringerne viser, at træningsmissionerne fanger én så meget, så man glemmer at man ikke flyver.

De kommende piloter kommer igennem en systematisk træningsprocedure, en række missioner, som de skal kunne udføre i simulatoren, før de ”slippes løs”. Der udføres taktisk træning, samt træning i nødprocedure og fejlfinding. I et kontrolrum ved siden af simulatoren kan piloten ”stresses” af forskellige forhold, f.eks. fejl i motorerne, dårlig sigtbarhed m.v. Hele missioner kan opbygges realistisk i simulatoren, hvilket er nyt. Efter simulatorflyvningen kan hele missionen genkaldes på computeren, og de forskellige handlinger kan gennemgås og evalueres.

Simulatoren gengiver ikke flyets bevægelse – Oversergent Bjarne Urup, som er leder af den nye simulator, oplyser, at dette ville have gjort simulatoren væsentlig dyrere, ifølge hans erfaringer, er det ikke er nødvendigt i en flysi-mulator, når bare det visuelle input er tilstrækkelig realistisk. Det er meget kostbart at opbygge en simulator, der på fornuftig vis kan simulere bevægel-serne i et rigtig fly. Vi taler her om flere hundrede millioner kroner, og kun få steder i verden findes der noget sådant udstyr.

Bilag 5

Besøg på Flyvestation Aal-

borg


Som gammel pilot med certifikat siden 1960 var det en oplevelse ud over det sædvanlige, at få lov at flyve F16 jagerfly over Danmark og det sydlige Nor-ge, selvom det hele foregik på jorden i en simulator. Flyet er utrolig let at flyve, i forhold til hvad jeg tidligere har været vant til, hvilket gav den fordel, at jeg kunne koncentrere mig om det væsentlige, nemlig funktionerne og ud-synets troværdighed. Jeg blev ikke skuffet, foran cockpittet er der opstillet tre store baggrundsbely-ste skærme som dækkede udsynet fremad, i en vinkel på næsten 180 grader til siderne og 90 grader i lodret plan. Med en maskinkraft der svarer til 20 hur-tige pentium computere og et ramlager på flere hundrede MB SD-ram sikrer man sig en billedopdateringshastighed på minimum 50 billeder i sekundet hvilket giver et roligt billede, der virker meget naturtro. Et lille minus er overgangene mellem de tre flade skærme hvor der er en lille smule forvræng-ning, men helhedsindtrykket var godt.

Desværre er der ingen bevægelse af cockpittet, men de store skærme gør, at man alligevel føler at man flyver. Kun hvis man ser skrå bagud og får øjen-kontakt med dør og vægge i lokalet kommer man ned på jorden igen. Man har en tydelig fornemmelse af at flyve tæt forbi bjergtoppe og gennem snævre dale og man kan tydelig se landskabet forsvinde under sig. En manipulator der snyder brugeren og får ens sanser sat på en svær prøve.

Set i sammenligning med kampvognssimulatoren i Oksbøl var dette nok nærmere det resultat jeg kunne forestille mig kunne anvendes til vores for-mål. Oksbøl var fin nok, men havde et begrænset udsyn, her i Ålborg fik man virkelig fornemmelsen af at kunne røre ved de bjergtoppe og bygninger man fløj/kørte forbi. Det at hele synsfeltet er dækket, giver en den fuldendte illusi-on og den realisme der skal til, for at “snyde” brugeren til at tro, at der virke-lig er ting der skal styres udenom og igennem.

Systematic Software Engineering A/S er et danskejet software- og systemhus med hovedsæde i Århus. Selskabet udvikler og sælger tekniske skystemløsninger, produkter og support til forsvaret og andre offentlige tjenester samt til industri-, transport- og ser-vicevirksomheder. Som systemintegrator har Systematic opbygget en særlig kompetence i at løse komplekse opgaver for forsvaret, især inden for kommando- pg kontrolsy-stemer og kommunikation mellem disse. Systematic har udviklet den grafiske billedflade i forsvarets nye F-16 simula-tor. Systematic er en del af CAVI-projektet, hvor firmaet er gået sammen med offentlige institutioner og universitetsforskere om at udvikle virtual reality.

Mogens Høegs kommenta-

rer til besøget på Flyvesta-

tion Ålborg:

Beskrivelse af Systematic

Software Engineering A/S


Spil med fysisk interaktion I de fleste større byer findes større forlystelses-steder, hvor man kan under-holde sig med forskellige computerspil – F.eks. ”Las Vegas” Spillehal i Ål-borg, som vi har besøgt. Her findes mange spil, som kræver fysisk udfoldelse for at reagere, og som giver fysisk feed-back. Man kan f.eks. prøve en vand-scoter, som gav bølgende bevægelser, når den ”bevægede” sig hen over vandet. For at få den til at dreje må man læne sig til højre eller venstre side. Ved at løfte i håndtaget kan man endvidere få den til at vippe op og ned.

Spillet er meget sjovt og medrivende, computergrafikken er flot, men man glemmer dog ikke et sekund, at det er et spil. På lignende vis kan man prøve skateboard, hvor man skal læne sig bagover for at hoppe. På motorcyklen svævende i rummet skal man hælde sig fra side til side for at dreje, man accelerere ved gashåndtag. I dette spil kan man være 2 der dyster mod hinanden – interagerer i samme spil og kan skyde på hinanden. Der er lydmæssig feed-back i form af tilråb og skud. I et andet spil kunne 4 kampvognsdelinger være i kamp mod hinanden. Her dirrede sædet under kørslen, og sædet gav et ryk, når man affyrede et skud, eller kørte ind i noget. Dette havde en meget motiverende og medlevende effekt – sjovt at kunne spille mod sine venner. Af lignende spil kan nævnes: Racerbiler, ski, væddeløbshest, og skateboard.

Bilag 6

Besøg i Las Vegas Spillehal

i Ålborg


VR-computerspil Der findes også VR-computerspil, som f.eks. Duke Numen, hvor man skal bevæge sig igennem en labyrint, og undgå eller skyde sine fjender. Man udstyres med hovedsæt og en ”skyder” i hånden. For at dreje sig i spillet må man lade kroppen følge med rundt.


GODA – Gode Alkoholdninger har fået udviklet en bilsimulator til oplevelse af, hvordan kroppen påvirkes af spiritus i forhold til kørefærdigheder. Denne simulator befinder sig bag i en varebil, og består af et føresæde fra en bil, med et rigtigt ret, tænding, gearstang, speeder, kobling og bremse. Forruden i ”bilen” er en computerskærm på 20”, hvor man i meget grov gra-fik kan følge begivenhederne på vejen. Man skal nu styre bilen i vejsving, samt gennemføre overhalinger m.v. Det fysiske input man får, er at sædet i bilen flyttes lidt tilbage på nogle skin-ner ved igangsætning – dette var dog ikke tilstrækkeligt til at få en fornem-melse af acceleration. Man får først lov at styre bilen i ”normal” tilstand, hvilket oplevelsesmæssigt kunne sammenlignes med kendte bilsimulator-spil til computer. Senere stiger promillen, og man oplever nu, at rettet og bremsen reagerer for-sinket på de bevægelser man foretager, så svingene bliver for store, og man slet ikke kan beregne bremselængden.

Computergrafikken er meget grov, og udsynet er meget lille, så det kan synes meget vanskeligt at manøvrere bilen i simulatoren både med og uden promil-le, i hvert fald når man kun prøver programmet en enkelt gang og kun i få minutter. Det kræver en vis tilvænning at interagere i et virtuelt miljø.

Bilag 7

Besøg på GODAs Bilsimula-

tor

forprojekt :”virtuel kørestol” - døgntilbud · lammelse), contusio cerebri (kranietraumer...

Documents