W tej części omówiono pojęcie rzeczywistości, a następnie stan najnowocześniejszych badań klinicznych rzeczywistości wirtualnej. Tutaj dowiesz się, jak przejść od tradycyjnych obserwacji klinicznych do obserwacji klinicznych opartych na wirtualnej rzeczywistości. Będziemy kontynuować dyskusję na temat ograniczeń i przyszłych kierunków, podkreślając potrzebę bardziej obiektywnych i ilościowych środków opartych na VR w zakresie zaangażowania poznawczego, afektywnego i behawioralnego. Sekcja skupi się na omówieniu badań opartych na technologii VR na monitorach nagłownych. Każda interakcja, która łączy poczucie kontroli i przewidywania, tworzy iluzję rzeczywistości. Poczucie rzeczywistości jest subiektywne. Interakcja z otoczeniem, zaangażowanie sensomotoryczne, doświadczenie, język, kultura, emocje i rozwój wspólnie kształtują osobiste poczucie rzeczywistości . Rozważmy na przykład widmo elektromagnetyczne, którego my, ludzie, możemy dostrzec tylko ułamek promieni o długości od 400 do 700 nm, zwane światłem widzialnym. W przeciwieństwie do tego, pytony i żaby ryczące widzą promienie podczerwone (IR), kilka ptaków widzi promienie ultrafioletowe (UV), a motyl bławatek widzi promienie UV wraz ze światłem widzialnym. W populacji osób niewidomych klinicznie alternatywna modalność sensoryczna daje poczucie rzeczywistości odmienne od osób widzących. Na przykład osoby niedowidzące używają technik echolokacji lub sygnałów dźwiękowych wykorzystujących fale dźwiękowe lub kompresję ciśnienia powietrza do konceptualizacji właściwości przestrzennych, podczas gdy osoby widzące polegają głównie na wizualnych sygnałach wejściowych i odpowiadających im wizualnych sprzężeniach zwrotnych. Innym przykładem, który podważa definicję rzeczywistości, jest położenie układu sensorycznego i jego wpływ na interfejs z otoczeniem i dalszy rozwój mózgu. Zwierzęta z oczami z boku głowy, takie jak króliki czy gołębie, są najbardziej świadome swojego obszaru 360°, ale brakuje im świadomości odległości. W przeciwieństwie do tego, zwierzęta z oczami z przodu mają dostęp do odległych informacji, ale wymagają obrotu głowy, aby uzyskać tylne sygnały wizualne o 180°, aby uzupełnić pełną informację o 360°. Zwierzęta ze świadomością daleka są z natury bardziej drapieżne, podczas gdy zwierzęta ze świadomością lokalnego obszaru są zwykle ofiarami i rozwijają inne zmysły i umiejętności, aby ratować swoje życie. Wykorzystywanie określonych doświadczeń sensomotorycznych kształtuje zdolność jednostki do interakcji z otoczeniem i odpowiedniego przewidywania przebiegu działania innych obiektów w środowisku. Mały podzbiór świata, który zwierzę może wykryć, to jego „umwelt” i to jest jego ostateczna rzeczywistość. Z powyższej podstawowej perspektywy rzeczywistości, VR obejmuje generowane komputerowo sztuczne środowisko i pozwala na zaawansowaną formę interakcji człowiek-maszyna. Ta interakcja wykracza poza tradycyjne interfejsy oparte na naciśnięciach klawiszy i pozwala użytkownikom doświadczyć wielozmysłowego, wciągającego i dynamicznego środowiska wirtualnego . Immersja jest jednym z kluczowych czynników tworzenia iluzji umweltów jako obecnych w sztucznym środowisku. Immersja to koncepcja techniczna, która skupia się przede wszystkim na tworzeniu wirtualnego środowiska, które jest inkluzywne, rozległe, żywe, angażuje otoczenie w jego projekcję oraz zapewnia interaktywny i dopasowany interfejs . Inkluzywność odnosi się do stopnia, w jakim zewnętrzna rzeczywistość fizyczna jest odcięta od środowiska wirtualnego . Ekstensywność odnosi się do zakresu modalności sensorycznych, które można przedstawić użytkownikowi. Żywość odnosi się do bogactwa bodźców, które są wyświetlane na receptory sensoryczne widza, takich jak kolor, rozdzielczość i liczba klatek na sekundę. Otoczenie odnosi się do stopnia, w jakim środowisko wirtualne jest panoramiczne i obejmuje śledzenie 360° . Otoczenie stawia sztuczną rzeczywistość na równi z fizyczną rzeczywistością na wyświetlaczu. Chociaż te aspekty są niezbędne do udawania rzeczywistości, poczucie obecności wymaga czegoś więcej niż tylko tych realistycznych pokazów. Wymaga poczucia interakcji, którą można kontrolować, przewidywać i odwzajemniać. Dopasowanie i interaktywność umożliwiają odwzorowanie realizmu sterowania w środowisku wirtualnym . Dopasowanie zapewnia fizyczną wzajemność poprzez ustalenie zależności między ruchem ciała a zmianą wyświetlania, np. obrócenie głowy w prawo o 90 ° powinno zmienić pole widzenia dopasowane do orientacji widza lub przepływu wizualnego lub wyświetlania słuchowego po efekcie Dopplera. Interaktywność umożliwia sterowanie/działanie i przewidywanie oraz umożliwia użytkownikom zmianę wirtualnego świata i wpływanie na przyszły przebieg wydarzeń. Ponadto VR wymaga fabuły, aby stworzyć atmosferę społecznościową z otoczeniem i dopasowanej interakcji z wirtualnym interfejsem. Stopień zanurzenia zależy od stopnia, w jakim system VR osiąga kontyngencje sensomotoryczne. Przygodność sensomotoryczna to sprzężenie między percepcją a działaniem , które kieruje się prawami kontroli i reguluje reakcje zgodnie z lokalnymi warunkami środowiskowymi (Warren, 2006). Należy zauważyć, że immersja ma kluczowe znaczenie dla poczucia „bycia tam lub w obecności” lub „poczucia obecności” znanego jako iluzja miejsca (PI) i ma kluczowe znaczenie dla poczucia, że przedstawiony scenariusz jest rzeczywiście dzieje się w środowisku wirtualnym, znane jako wiarygodność iluzji (PSI) . Chociaż immersja i obecność są często używane zamiennie, są to różne pojęcia. Jak opisano powyżej, immersja to obiektywny opis techniczny każdego systemu VR. Immersja umożliwia bogaty multimodalny widok panoramiczny 360° oraz multimodalną interakcję w korespondencji z ruchem ciała/głowy użytkownika w danym środowisku wirtualnym. Dla porównania, obecność lub poczucie obecności lub iluzja miejsca jest subiektywnym doświadczeniem interakcji ze środowiskiem wirtualnym . Wysoka immersja pozwala na uchwycenie wysokiego poziomu wierności wyświetlania (stopień dokładności, z jaką bodźce wirtualne przypominają projekcję bodźców rzeczywistych na nasz układ sensoryczny) oraz wysoki poziom wierności interakcji (stopień dokładności, z jaką sterowane są wirtualne obiekty przypominające rzeczywiste obiekty). Ponadto wysoka immersja jest uwarunkowana sposobem, w jaki uniemożliwia interakcję z zewnętrzną rzeczywistością fizyczną. Chociaż zaawansowanie technologiczne pomaga osiągnąć wysoki poziom immersji, nie zapewnia użytkownikowi doświadczenia z iluzją miejsca . Badania wykazały, że poziom obecności może nie odpowiadać poziomowi immersji. Użytkownik może doświadczyć podobnego poziomu obecności pomimo interakcji z innym poziomem immersyjnego środowiska , a użytkownik może zgłosić inny poziom obecności pomimo interakcji z podobnym poziomem immersyjnego środowiska . Badania wykazały, że zadanie i/lub stan emocjonalny użytkownika mogą również wpływać na doświadczanie iluzji miejsca . Sugeruje to, że wierność psychologiczna (odnosi się do stopnia, w jakim wirtualne bodźce wywołują reakcję fizjologiczną lub emocjonalną podobną do tej, jakiej można doświadczyć w prawdziwym życiu) wraz z wiernością techniczną tworzą razem iluzję miejsca . Jeśli chodzi o koncepcję immersji i iluzji miejsca, ważne staje się uznanie różnicy między różnymi typami systemów VR pod względem ich stopnia zanurzenia. Rozróżnienie pomiędzy systemami VR nie jest powszechnie akceptowane ze względu na niejednorodne kryteria włączenia/wyłączenia przy definiowaniu systemu VR. Istnieją trzy główne kategorie systemów VR, które są obecnie dostępne na rynku. Różni się od nie immersyjnych systemów VR, takich jak komputer stacjonarny, po bardzo wciągające systemy, takie jak montowany na głowie wyświetlacz VR (HMD). Nieimmersyjny system VR charakteryzuje się niską wiernością wyświetlania i interakcji. Inkluzywność, żywość i przestrzenność to kluczowe elementy wyświetlania, które tworzą różnicę między systemami VR o wysokiej i niskiej wierności wyświetlania. Wysoka w porównaniu do systemu VR o niskiej wierności wyświetlania pozwala użytkownikowi doświadczyć bogatej, trójwymiarowej, multimodalnej atmosfery 360°. Inkluzywność w systemach VR o wysokiej wierności wyświetlania, takich jak HMD oculus Rift, ogranicza użytkowników do interakcji ze światem zewnętrznym, podczas gdy system VR o niskiej wierności wyświetlania, taki jak VR na pulpicie 2D, nie ogranicza odwrócenia uwagi użytkownika od zewnętrznej rzeczywistości fizycznej . Wizualny wyświetlacz 2D na pulpicie jest ograniczony do 20–40° i brakuje w nim dokładnego odwzorowania rzeczywistego otoczenia 360°. Przełamuje wrażenia otoczenia podczas oglądania dynamicznego wirtualnego środowiska 2D. Podobnie wysoka w porównaniu z niską wiernością sterowania pozwala użytkownikom kontrolować i przewidywać działanie, tak jak w rzeczywistych ustawieniach. Wierność sterowania osiąga się poprzez dopasowanie (odnosi się do wzajemnej relacji między ruchem ciała a zmianą otoczenia) i interakcję (odnosi się do umiejętności manipulowania wirtualnymi obiektami i przewidywania ich przyszłego działania zgodnie z manipulacją). Jednak wyzwaniem jest odwzorowanie wierności sterowania na rzeczywistych ustawieniach w nieimmersyjnym systemie VR, takim jak pulpit .