Warum Virtual Reality seekrank macht

In den letzten Jahren wurde Virtual Reality im Spielebereich fast schon zur Mainstream Anwendung. Allerdings lässt der Komfort manchmal noch etwas zu wünschen übrig. Während das Hauptaugenmerk der Spieleentwickler ansonsten meist auf die Grafik oder die Story gerichtet ist, ist bei VR Spielen das Vermeiden der Seekrankheit oder Bewegungskrankheit der wichtigste Punkt. Mein heutiger Artikel beschäftigt sich also mit diesem Effekt, wie er entsteht und wie er in VR-Spielen reduziert oder vermieden werden kann.

Auf der GDC 2017 (eine Zusammenfassung der diesjährigen Konferenz findest du hier) gab ein bekannter Spieleentwickler eine Präsentation zur Entstehung von Bewegungskrankheit und was diese für (VR) Entwickler bedeutet. Ich habe diese Präsentation hier für dich zusammengefasst und gebe dir hier die wichtigsten Infos zur Bewegungskrankheit und den Entwicklungsprozess eines der jüngsten VR Spiele.

Die Präsentation von Oliver Palmieri vom Spielestudio Ubisoft enthält viele wichtige Informationen darüber, was man in VR Spielen beachten und auch was man unbedingt vermeiden sollte. Bei der Entwicklung von Eagle Flight, einem VR Spiel das dich in die Rolle eines Adlers versetzt und dich durch die Lüfte gleiten lässt, investierte Ubisoft einen Großteil ihrer R&D in das Vermeiden von Bewegungskrankheit. Um das flaue Gefühl während oder nach der Nutzung von VR Spielen zu beseitigen, muss man erst verstehen was im Körper aus organischer Sicht vor sich geht. Dazu gab es von Palmieri drei wichtige Punkte:

  • – das Innenohr
  • – die sakkadische Augenbewegung
  • – der vestibulo-oculare Reflex

Das Innenohr

Das Innenohr stellt den innersten Teil der Ohren da und ist verantwortlich für die Erkennung von Geräuschen und die Balance. Seine spezielle Form lässt uns die drei Hauptachsen X, y und Z erkennen – dadurch kennen wir immer unsere genaue Kopfposition.

Die sakkadische Augenbewegung

Unsere Augen führen sogenannte sakkadische (ruckartige) Bewegungen aus, wenn sie einem bewegten Objekt folgen. Ubisoft fand heraus, dass dieser Effekt nicht nur dann auftritt, wenn der Kopf stillsteht und die Augen sich bewegen, sondern auch wenn der Körper sich bewegt, die Augen aber auf einen Punkt fixiert bleiben.

Der vestibulo-oculare Reflex

In ihrer Studie fand Ubisoft auch heraus, dass es eine starke Verbindung zwischen unseren Ohren und Augen gibt. Wenn sich der Kopf bewegt, re-fokussieren sich die Augen reflexartig. Wenn das Innenohr eine Bewegung des Kopfes wahrnimmt, während die Augen auf einen fixen Punkt gerichtet bleiben, müssen die Augen also ebenfalls angepasst werden, damit wir diesen Punkt immer noch im Fokus behalten.

Der wichtigste Schluss, den Ubisoft aus der Recherche ziehen konnte war also, dass Augen und Ohren zusammenarbeiten. Wenn daher eine Bewegung nicht von beiden Organen erkannt wird, interpretiert das Gehirn dies als Zeichen, dass etwas nicht stimmt. Mit diesem Wissen definierte das Entwicklerteam die gewünschte Lösung für ihr Projekt wie folgt:

  • – Bestmöglicher VR Komfort
  • – Zugänglichkeit / Intuitivität
  • – Präzision / Reaktivität

Entwicklung & Reduktion der Bewegungskrankheit bei Eagle Flight

In der ersten Version des Spiels, lag das Hauptaugenmerk von Ubisoft lediglich auf dem grundlegenden Gameplay und Komfort. Frühe Versionen der Demo waren auch bereits ziemlich erfolgreich und bekam gutes Feedback von Gamern und nicht-Gamern. Kontrolliert wurde das Spiel in dieser Phase durch die Kopfbewegung der Spieler – ganz ohne Controller, da sich die Bewegung in einem 3D Raum mit einem 2D Joystick nicht intuitiv anfühlte. Sehr bald wurde den Testern beim Spielen allerdings schlecht, was die Entwickler zum Schluss führte, dass die Sehwahrnehmung der Spieler sich nicht mit ihrem Balancegefühl vereinbaren lies und ihnen dadurch flau im Magen wurde. Daraus ergaben sich für sie zwei mögliche Wege um Bewegungskrankheit zu erzeugen: eine Bewegung zu fühlen, sie aber nicht zu sehen und umgekehrt, eine Bewegung zu sehen, sie aber nicht zu fühlen. Diese zwei Erkenntnisse umgelegt auf die Welt der VR Spiele und speziell auf das Spiel Eagle Flight ergaben fünf Hauptgründe für das Unwohlsein:

  • – Konflikte zwischen Sehsinn und Innenohr
  • – fehlende visuelle Kontinuität
  • – schnelle Bewegung nahe an den Augen
  • – Visueller Eindruck nur von Beschleunigung
  • – Erwartung des Gehirns einer Kollision

Nach diesem Feedback wurde viel Zeit in die Bewegung im Spiel investiert – und zwar wie diese dem Spieler präsentiert wurde und wie die Bewegungskrankheit reduziert werden konnte um das Spielerlebnis so komfortabel wie möglich zu gestalten.

Kopfposition

Die Kopfposition des Spielers bestimmt die Flugrichtung des Adlers im Spiel. Dadurch muss die Kopfposition auch respektiert werden, was bedeutet, dass keine Bewegungen gezeigt werden dürfen, die der Spieler nicht selbst verursacht.

Vorwärts-Vektion

Vektion ist unser Eindruck von Bewegung, wie zum Beispiel das Fliegen in Eagle Flight. Diese Vorwärts-Vektion musste also konstant und linear gehalten werden. Das bedeutet, dass die Beschleunigung oder das Bremsen nicht abrupt passieren darf, man also nicht einfach mitten im Flug plötzlich stillstehen kann.

Kontinuierliche Bewegung

Langsame Beschleunigung und graduelles Bremsen funktionieren sehr gut, aber plötzliche ruckartige Bewegungen und Flugunterbrechungen sind für den Spieler unbequem, da die visuelle Wahrnehmung nicht den Informationen des Gehirns durch das Innenohr entspricht. Wenn der Spieler beim Flug also beispielsweise in eine Wand kracht, darf keine plötzliche Richtungsänderung bzw. kein plötzlicher Stillstand passieren. Um dies zu vermeiden, geht der Bildschirm daher langsam in schwarz über.

Nase

Unser Gehirn ist es gewohnt, dass wir ständig unsere eigene Nase im Blickfeld haben, obwohl wir sie nicht bewusst sehen. Um diesen bekannten Referenzpunkt ins Spiel zu integrieren, wurde der Ansicht ein Vogelschnabel hinzugefügt. Der Effekt im Spiel ist der gleiche – der Spieler sieht die Nase am unteren Ende des Bildschirmes nicht bewusst, da das Gehirn sie wie gewohnt ausblendet.

Das Gehirn beschäftigt halten

Wenn das Gehirn beschäftigt ist, hat es nicht so viel Zeit über die Übereinstimmung der visuellen Wahrnehmung und des Gleichgewichtssinnes nachzudenken. Die Konsequenz daraus ist eine Reduktion der Bewegungskrankheit.

Geräusche

Nicht nur visuelle Effekte wie die Nase als Referenzpunkt können das Gehirn glauben lassen, das etwas real ist. Auch Geräusche haben darauf großen Einfluss. In Eagle Flight wurde das Geräusch des Windes sehr vorsichtig und realitätsnah eingebunden. Eine Bewegung nach rechts klingt anders als eine Bewegung nach links, was wiederum einen wichtigen Referenzpunt für das Gehirn darstellt.

All diese einzelnen Maßnahmen gemeinsam bedeuten nun, dass das Spiel gespielt werden kann, ohne die Effekte der Bewegungskrankheit zu spüren.

Die Relevanz der Bewegungskrankheit

Bewegungskrankheit wurde unter Gamern zu einem sehr bekannten Konzept, obwohl dieser Effekt natürlich auch dauernd an anderen Stellen auftritt. Palmieri erklärte beispielsweise, dass beim erstmaligen Tragen einer Brille dieses schwummrige Gefühl für bis zu zwei oder drei Wochen auftreten kann. Die Augen haben einen für sie ungewohnten Seheindruck, den das Gehirn als normal reinterpretieren muss – und das braucht eben seine Zeit. Ein ähnlicher Effekt tritt bei der Bewegungskrankheit im Weltall oder bei der einfachen Seekrankheit auf. Der Körper verspürt Bewegungen, die er nicht selbst verursacht und es wird einem schlecht.

Welche Funktion hat die Bewegungskrankheit?

Laut George Crampton, dem Autor von „Motion and space sickness“, hat die Bewegungskrankheit keine lebensnotwendige Funktion. Das häufigste Resultat der Bewegungskrankeit ist Erbrechen und die einzige Funktion des Erbrechens ist die Entleerung des Magens. Bei einer Vergiftung beispielsweise erzeugt der Körper ein Gefühl der Übelkeit, dasselbe Gefühl wie bei der Bewegungskrankheit. Wir können daraus also schließen, dass diese „vestibulo-gastrische Krankheit“ (Bewegungskrankheit) in irgendeinem Zusammenhang mit der Bekämpfung von Gift im Körper steht.

Diese Thematik ist nicht nur relevant für VR-Spieleentwickler, sondern auch für viele andere Bereiche des täglichen Lebens. Daher existiert ein hohes Maß an wissenschaftlichem Material, das eben auch zur Reduktion von Bewegungskrankheit in Virtual Reality Anwendungen genutzt werden kann.

Mit diesem Wissen über die Bewegungskrankheit und wie sie sich in VR Spielen reduzieren oder vermeiden lässt, wird die Spielerfahrung für Gamer immer besser, was für die Entwickler natürlich zu besseren Bewertungen und dadurch zu einem insgesamt besseren Ruf führt. Ich persönlich freue mich schon sehr auf die großartigen VR-Spiele die wir in naher Zukunft noch sehen werden!