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- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-526773
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.52677
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Date: | 8 September 2022 |
| Referee: | Prof. Dr. Christian Wolff and FH-Prof. Dr. Michael Lankes |
| Date of exam: | 20 June 2022 |
| Institutions: | Languages and Literatures > Institut für Information und Medien, Sprache und Kultur (I:IMSK) > Lehrstuhl für Medieninformatik (Prof. Dr. Christian Wolff) Informatics and Data Science > Lehrstuhl für Medieninformatik (Prof. Dr. Christian Wolff) |
| Keywords: | Avatars, virtual reality, Proteus effect, body ownership, rubber hand illusion, presence, cognitive performance, physical performance |
| Dewey Decimal Classification: | 000 Computer science, information & general works > 004 Computer science 600 Technology > 600 Technology (Applied sciences) 700 Arts & recreation > 796 Athletic & outdoor sports & games |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 52677 |
Abstract (English)
Virtual reality allows users to experience a sense of ownership of a virtual body-a phenomenon commonly known as the body ownership illusion. Researchers and designers aim at inducing a body ownership illusion and creating embodied experiences using avatars-virtual characters that represent the user in the digital world. In accordance with the real world where humans own a body and interact via ...
Abstract (English)
Virtual reality allows users to experience a sense of ownership of a virtual body-a phenomenon commonly known as the body ownership illusion. Researchers and designers aim at inducing a body ownership illusion and creating embodied experiences using avatars-virtual characters that represent the user in the digital world. In accordance with the real world where humans own a body and interact via the body with the environment, avatars thereby enable users to interact with virtual worlds in a natural and intuitive fashion. Interestingly, previous work revealed that the appearance of an avatar can change the behavior, attitude, and perception of the embodying user. For example, research found that users who embodied attractive or tall avatars behaved more confidently in a virtual environment than those who embodied less attractive or smaller avatars. Alluding to the versatility of the Greek God Proteus who was said to be able to change his shape at will, this phenomenon was termed the Proteus effect. For designers and researchers of virtual reality applications, the Proteus effect is therefore an interesting and promising phenomenon to positively affect users during interaction in virtual environments. They can benefit from the limitless design space provided by virtual reality and create avatars with certain features that improve the users' interaction and performance in virtual environments. To utilize this phenomenon, it is crucial to understand how to design such avatars and their characteristics to create more effective virtual reality applications and enhanced experiences. Hence, this work explores the Proteus effect and the underlying mechanisms with the aim to learn about avatar embodiment and the design of effective avatars.
This dissertation presents the results of five user studies focusing on the body ownership of avatars, and how certain characteristics can be harnessed to make users perform better in virtual environments than they would in casual embodiments. Hence, we explore methods for inducing a sensation of body ownership of avatars and learn about perceptual and physiological consequences for the real body. Furthermore, we investigate whether and how an avatar's realism and altered body structures affect the experience. This knowledge is then used to induce body ownership of avatars with features connected with high performance in physical and cognitive tasks. Hence, we aim at enhancing the users' performance in physically and cognitively demanding tasks in virtual reality. We found that muscular and athletic avatars can increase physical performance during exertion in virtual reality. We also found that an Einstein avatar can increase the cognitive performance of another user sharing the same virtual environment. This thesis concludes with design guidelines and implications for the utilization of the Proteus effect in the context of human-computer interaction and virtual reality.
Translation of the abstract (German)
In der virtuellen Realität können Benutzer:innen einen virtuellen Körper besitzen-ein Phänomen, das allgemein als Körperbesitz-Illusion bekannt ist. Forscher und Designer zielen darauf ab, die Körperbesitz-Illusion mit Hilfe von Avataren-virtuellen Figuren, die Benutzer:innen in der digitalen Welt repräsentieren-zu induzieren, um verkörperte Erlebnisse in der virtuellen Realität zu ermöglichen. ...
Translation of the abstract (German)
In der virtuellen Realität können Benutzer:innen einen virtuellen Körper besitzen-ein Phänomen, das allgemein als Körperbesitz-Illusion bekannt ist. Forscher und Designer zielen darauf ab, die Körperbesitz-Illusion mit Hilfe von Avataren-virtuellen Figuren, die Benutzer:innen in der digitalen Welt repräsentieren-zu induzieren, um verkörperte Erlebnisse in der virtuellen Realität zu ermöglichen. Im Einklang mit der realen Welt, in der der Mensch einen Körper besitzt und über den Körper mit der Umwelt interagiert, ermöglichen Avatare den Benutzer:innen, auf natürliche und intuitive Weise mit virtuellen Welten zu interagieren. Interessanterweise zeigten frühere Arbeiten, dass das Aussehen eines Avatars das Verhalten, die Einstellung und die Wahrnehmung der Benutzer:innen verändern kann. So wurde beispielsweise festgestellt, dass Benutzer:innen, die attraktive oder große Avatare verkörperten, sich in einer virtuellen Umgebung selbstbewusster verhielten als jene, die weniger attraktive oder kleinere Avatare verkörperten. In Anspielung auf die Vielseitigkeit des griechischen Gottes Proteus, der Erzählungen zufolge seine Gestalt nach Belieben verändern konnte, wurde dieses Phänomen Proteus-Effekt genannt. Für Designer und Forscher von Anwendungen in der virtuellen Realität ist der Proteus-Effekt daher ein interessantes und vielversprechendes Phänomen, um die Benutzer:innen bei der Interaktion in virtuellen Umgebungen positiv zu beeinflussen. Der grenzenlose Gestaltungsspielraum, den die virtuelle Realität bietet, kann genutzt und Avatare mit bestimmten Merkmalen geschaffen werden, die die Interaktion und Leistung der Benutzer:innen in virtuellen Umgebungen verbessern. Um von diesem Phänomen zu profitieren, ist es wichtig zu verstehen, wie solche Avatare und deren Eigenschaften gestaltet werden sollen, um effektivere Anwendungen in der virtuellen Realität zu entwickeln und verbesserte Benutzungserlebnisse zu generieren. Daher werden in dieser Arbeit der Proteus-Effekt und die zugrundeliegenden Mechanismen mit dem Ziel untersucht, mehr über die Verkörperung von Avataren und die Gestaltung effektiver Avatare zu lernen.
In dieser Dissertation werden die Ergebnisse von fünf Nutzer:innenstudien vorgestellt, die sich mit der Verkörperung von Avataren befassen und damit, wie bestimmte Eigenschaften genutzt werden, damit Benutzer:innen in virtuellen Umgebungen mehr leisten können als sie es in anderen Avataren tun würden. Es werden Methoden erforscht, um ein Gefühl der Verkörperung von Avataren zu induzieren, und die daraus resultierenden wahrnehmungsbezogenen und physiologischen Konsequenzen für den echten Körper kennenzulernen. Außerdem wird untersucht, ob und wie der Realismus eines Avatars und veränderte Körperstrukturen das Erlebnis beeinflussen. Dieses Wissen wird dann genutzt, um eine Verkörperung von Avataren mit Merkmalen zu induzieren, die mit einer hohen Leistungsfähigkeit bei physischen und kognitiven Aufgaben assoziiert werden. Dadurch soll die Leistungsfähigkeit von Benutzer:innen in physisch und kognitiv anspruchsvollen Aufgaben in der virtuellen Realität verbessert werden. In dieser Arbeit wurde festgestellt, dass muskulöse und athletische Avatare die körperliche Leistung bei Anstrengung in der virtuellen Realität steigern können. Des Weiteren wurde herausgefunden, dass ein Einstein-Avatar die Leistung eines anderen sich im virtuellen Raum befindenden Nutzers bei kognitiv anspruchsvollen Aufgaben steigern kann. Diese Arbeit endet mit Gestaltungsrichtlinien und Implikationen für die Nutzung des Proteus-Effekts im Kontext der Mensch-Computer-Interaktion und virtuellen Realität.
Metadata last modified: 08 Sep 2022 05:27
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