Effort based decision making in Virtual Reality

Reflectieverslag

A - De feedback die ik heb ontvangen heb ik allemaal verwerkt. Ik heb vooral geprobeerd het verhaal beter te laten lopen. Dit vond ik uiteraard moeilijk omdat het niet simpelweg is aangepast. Ik heb alineas anders geordend en geprobeerd dingen vaker terug te laten komen en duidelijk aan te geven waarom dit relevant is en wat nou echt belangrijk is. Mijn introductie heb ik dmv een quote

pakkender gemaakt en ik denk dat iedereen er zich in kan vinden. Ook mijn afsluiting heb ik veranderd en geprobeerd pakkender te maken. Verder alle punten verwerkt, een abstract toegevoegd en wat grafieken en een tabel die nog ontbrak.

B- Goede punten aan het project vond ik dat er erg enthousiast aan werd gewerkt. We waren met een grote groep en iedereen kon goed met elkaar overweg. Wanneer iemand een probleem had werd dit eenvoudig met elkaar opgelost. Een ander goed punt vond ik dat de metingen zelf goed gingen. Er was geen data verloren en we liepen (vrijwel) nooit uit.

Minder vond ik dat in de taak door veel personen geen effort is ervaren. We hadden gehoopt op joysticks maar qua tijd was dat helaas niet gelukt. Een ander minpunt was toen er geen geld meer was, we wat problemen hadden met

proefpersonen die niet meer kwamen opdagen.

C- Sterke punten van mijn verslag vind ik dat mijn voorspelling goed is onderbouwd en dat ik het idee heb dat de taak wel goed is uitgelegd. De resultaten zijn helder.

Moeilijk vond ik toch een pakkend stuk te maken zonder hoofdeffect. Je bouwt naar bepaalde resultaten toe in je stuk en dan blijkt dat er niks is gevonden. Om dit toch interessant te houden vond ik best een uitdaging.

D- Met de ethische aspecten ben ik zorgvuldig omgegaan. Ik heb data van proefpersonen goed verwerkt en anoniem gehouden zover mogelijk. Verder waren 2 proefpersonen onwel geworden tijdens de taak en die heb ik met mijn medestudenten naar mijn mening dan ook goed begeleid.

Effort Based Decision Making in Virtual Reality

ABSTRACT

In dit onderzoek is de invloed van immersion op het ervaren van effort

onderzocht. Bij 49 jongeren is in een 2D, 3D en VR conditie op basis van keuzes onderzocht hoe proefpersonen effort ervoeren. Door middel van vragenlijsten is ook gekeken naar hoe effort werd gerapporteerd en gekeken of LOC en IT een positieve invloed op het ervaren van effort hadden. Uit de resultaten bleek geen verschil in effort gebaseerde keuzes tussen condities en geen invloed van LOC en IT op het ervaren van effort. In de vragenlijst werd gerapporteerd dat tijdens de VR conditie meer inspanning werd ervaren. Concluderend werd gerapporteerd dat effort in de VR conditie zwaarder werd ervaren, maar werd dit niet

ondersteund door keuzes die tijdens de taak werden gemaakt.

Universiteit van Amsterdam Studentnummer: 10003145 Begeleider: Jasper Winkel Datum: 29/5/2015 Woorden: 5976 Abstract: 124

Inhoudsopgave

Inleiding

p. 4

Methode

p. 13

Resultaten

p. 18

Discussie

p. 26

Literatuurlijst

p. 31

Effort Based Decision Making in Virtual Reality

“I went whale-watching, and I was really looking forward to that, but when you see it on TV and you see other programs do it, you’re seeing close-ups of these massive creatures, and the music that’s added gives you a certain feeling. But in reality, you’re stuck on a boat that’s bobbing up and down, you feel sick, the whale isn’t there on demand. (Karl Pilkington, z.j.)” Deze quote illustreert mooi een huidig maatschappelijk probleem. Een mens wordt iedere dag aan veel

informatie blootgesteld en vaak moet worden afgevraagd of die informatie wel realistisch is. Neem als voorbeeld de quote waarbij een fragment op TV er indrukwekkend uitziet, maar in de realiteit veel minder mooi is. Hetzelfde geldt voor foto’s van modellen die eerst met Photoshop worden bewerkt voordat het brede publiek ze ziet. Een mens moet constant kritisch zijn over de realiteit.

In psychologisch onderzoek speelt eenzelfde probleem zich af. Er wordt onderzoek gedaan en vervolgens moet dit worden gegeneraliseerd naar de realiteit. De vraag is of hetgeen wat onderzocht is wel representief is voor de realiteit. Huidig onderzoek wordt vaak uitgevoerd door middel van 2D taakjes in een afgesloten ruimte om variërende externe invloeden te minimaliseren. De echte wereld biedt echter veel meer sensorische informatie aan dan deze minimalistische taken.

Een techniek die de laatste jaren steeds populairder wordt en een mogelijke oplossing voor het probleem van generaliseerbaarheid bij

psychologisch onderzoek is Virtual Reality (VR). Met VR wordt een alternatieve gecreëerde realiteit bedoeld die als echt wordt ervaren. VR kan worden gezien als aanwezig zijn in de virtuele omgeving (Slater & Wilbur, 1997). Bij VR is het mogelijk een simulatie te maken die de realiteit goed benaderd. Een taak kan

door een onderzoeker precies worden geconfigureerd en gestuurd om

bijvoorbeeld een vrij realistische sociale situatie te benaderen die daarnaast bij elke trial identiek is. VR biedt een combinatie van sterke experimentele controle en goede ecologische validiteit. Voorbeelden waarbij VR momenteel gebruikt wordt, zijn therapeutische behandeling als PTST (Mclay et al., 2014),

angsttherapie (Castro et al., 2014) en eetstoornissen (Marco, Perpina & Botella, 2013). Bij een eetstoornisbehandeling wordt bijvoorbeeld dankzij VR een geheel nieuwe dimensie toegevoegd aan de behandeling. Het lichaamsbeeld van iemand wordt aangepast door middel van VR, iets wat zonder VR op realistische schaal vrijwel onmogelijk is. Door de hoge maat van realisme kan VR bij deze

therapeutische behandelingen worden gebruikt en effectief zijn buiten de VR. De ervaring binnen de VR wordt namelijk makkelijk geprojecteerd naar de realiteit.

Een belangrijke eigenschap van VR is dat een hoge presence wordt

ervaren. Presence is de mate waarin mensen zich daadwerkelijk aanwezig voelen in de virtuele omgeving (Slater & Wilbur, 1997). Er zijn verschillende

componenten die bijdragen aan het gevoel van presence. Als de virtuele omgeving bijvoorbeeld inclusiever, extensiever, spatiëler en realistischer is (Slater & Wilbur, 1997), of als meer kan worden rondgekeken of rondgelopen (Schubert, Regenbrecht & Friedmann, 2000), heeft dit allemaal een positieve invloed op het gevoel van presence. Schubert, Friedmann en Regenbrecht (2001) herleiden presence via een factoranalyse in twee onderzoeken tot drie centrale componenten. De mate van het gevoel in de fysieke ruimte te zijn, sense of physical space, de mate van involvement, hoe druk je bezig bent in de virtuele wereld, en de ecologische validiteit, hoe realistisch de virtuele omgeving is. Al deze componenten dragen bij aan het gevoel van presence. Lessister, Freeman,

Keogh en Davidoff (2001) kwamen in hun onderzoek tot dezelfde drie

componenten, maar voegde daar nog negatief effect aan toe. Een voorbeeld van negatief effect was volgens Lessiter et al. (2001) simulator sickness of hoofdpijn. Hoe meer negatief effect hoe lager het gevoel van presence. Doordat presence een uitkomst is voor hoe realistisch iets wordt ervaren, kan presence als maatstaaf worden gebruikt voor hoe generaliseerbaar een onderzoek is. Een betere generaliseerbaarheid kan worden benaderd als meer presence wordt ervaren.

Een belangrijke eigenschap bij virtual reality en het concept precense is dat mensen zich moeten kunnen verplaatsen in een virtuele wereld en zichzelf kunnen afsluiten van de ‘reële’ wereld (Schubert et al., 2001). Hier zijn echter wel individuele verschillen in. Zo zijn er verschillende mate van Immersive Tendencies (IT), een maat van hoe goed een individu in staat is presence te ervaren (Witmer & Singer, 1998). Immersive tendencies blijkt ook een goede voorspeller van presence (Ling, Nefs, Brinkman, Qu & Heynderickx, 2012). Naast immersive tendencies zijn er ook nog andere cognitieve aspecten die van invloed zijn op het ervaren van precence. Andere cognitieve aspecten zijn bijvoorbeeld gevoeligheid voor Virtual-Reality Sickness (Milleville-Pennel & Charton, 2015), introversie (Alsina-Jurnet & Gutiérrez-Maldonado, 2010) en een externe Locus of control (Murray, Fox & Pettifer, 2007). Bij onderzoek waar presence een rol speelt is het dan ook interessant te kijken naar de effecten van individuele verschillen.

Een term die niet moet worden verward met presence, is immersion. Met immersion wordt bedoeld hoe goed de apparatuur in staat is een individu af te sluiten van de omgeving, meerdere sensorische componenten te integreren, een surround effect te creëren en hoge display resolutie te bieden (Slater & Wilbur,

1997). Een hoge immersion leidt hierdoor wel vaak tot een hogere presence. Immersion kan worden gezien als het ecologische aspect in the theorie van Schubert et al. (2001) over presence. Hoe realistischer de ervaring, hoe groter de kans op een hoge mate van presence. VR heeft door de hoge mate van realiteit dan ook een unieke immersion en invloed op de ervaring van presence (Mutter, 2014). Goede apparatuur stelt VR in staat de ervaring realistischer te doen lijken, bijvoorbeeld door meer pixels aan te bieden. Een andere invloed van immersion is dat een hogere immersion bij VR leidt tot een hogere sailentie van

gebeurtenissen. Zo blijkt een immersive video game de neurale en perceptuele saillentie van zwakke signalen te versterken (Whitton, Hancock, Polley, 2014). Ook blijkt een hogere immersion een sterkere arousal te weeg brengt in het kijken van films (Visch, Tan & Molenaar , 2010). Een hoge mate van immersion lijkt hierdoor mede door een verhoging van de ervaren presence, een intensere ervaring te mediëren.

Een tot op heden niet onderzocht vakgebied binnen virtual reality onderzoek is het paradigma van effort based decision making. Mensen wegen continue dingen af, investeren op de lange termijn of direct resultaat. Door in dit onderzoek verschillende niveaus van immersion te bekijken zal worden

onderzocht, of standaard 2D taken betreffende effort based decision making anders worden ervaren in 3D en VR. Er zal worden onderzocht wat de invloed van immersion is op het ervaren van effort en of verschillende gradaties van immersion, keuzes in effort beïnvloeden. Mocht effort in VR als zwaarder worden ervaren, kan worden voorspelt dat keuzes gebaseerd op effort ook anders zullen zijn. In het geval dat effort verschillend wordt ervaren, zijn er ook verschillen in generaliseerbaarheid, het is bewijs dat een minimalistische taak anders wordt

ervaren dan in de realiteit. Uit eerder onderzoek blijkt, dat het antwoord op een vraag verschilt als deze met verschillende context wordt aangeboden (Tversky & Kahneman, 1992). De hoofdvraag is of er een contextverschil is tussen keuzes in 2D, 3D en VR en wat voor invloed dit heeft op het maken van keuzes gebaseerd op effort. Er kan worden verwacht dat als presence een intensere ervaring medieert en effort moet worden uitgevoerd, effort bij een hogere presence als zwaarder wordt ervaren.

In recente literatuur wordt effort based decision making vooral

onderzocht bij ratten. Een methode die wordt gebruikt is bijvoorbeeld een Lever-Press methode (Floresco et al., 2008), waarbij ratten een hendel moeten

indrukken en hiervoor worden beloond. Een andere methode is met behulp van een T-Maze (Bardgett et al., 2009). Bij een T-Maze wordt een moeilijk of

makkelijk traject gekozen met corresponderende beloning. In dit onderzoek wordt een combinatie gemaakt van de T-Maze en de Lever press methode. Er zal door middel van hendels overhalen een traject met hoge of lage effort worden afgelegd.

Doordat in dit onderzoek een traject wordt afgelegd, kan naast door te kijken naar een toename in presence, ook worden gekeken naar een andere factor die mogelijk de ervaring van effort beïnvloed. Zo spelen bij het beoordelen van effort meerdere factoren een rol. Zo wordt vooral gekeken naar de duur en de intensiteit van de taak die moet worden uitgevoerd. Echter, bij het afleggen van een traject kan ook worden gekeken naar de perceptie van de afgelegde afstand. De duur en intensiteit kan bij verschillende mate van immersion hetzelfde zijn, maar de perceptie van de afstand die wordt afgelegd mogelijk anders. Als specifieker naar de verschillen tussen een taak uitvoeren in VR met

een taak uitvoeren in 2D of 3D formaat wordt gekeken, is er vooral het verschil dat in VR meer perceptuele informatie wordt aangeboden. In 3D kan diepte worden gezien en in een virtuele omgeving is het zelfs mogelijk te oriënteren. Gekeken naar in welke mate visuele informatie een rol speelt bij het schatten van een afgelegde afstand, kan worden gekeken naar het onderzoek van Campos, Butler & Bülthoff (2012). Uit dit onderzoek blijkt dat bij het passief afleggen van een afstand in een rolstoel, vestibulaire informatie van minder belang is dan visuele. Als in tegenstelling een afstand te voet wordt afgelegd wordt

zintuigelijke informatie zoals verwacht weer vooral geïntegreerd (Campos et al., 2012). Ook bij fietsen in een virtuele omgeving worden visuele en

proprioceptieve informatie gecombineerd om een accuratere schatting van de afgelegde afstand te maken (Sun, Campos & Chan, 2004). Uit het onderzoek van Campos et al. (2012), blijkt ook dat in een conditie waarin alleen visuele

informatie wordt aangeboden, afgelegde afstanden worden onderschat. Lappe en Frenz (2009) voerden een vergelijkbaar onderzoek uit, waarbij proefpersonen na een virtuele simulatie van een gelopen afstand, een marker op de gelopen afstand moesten plaatsen. Uit het onderzoek van Lappe en Frenz (2009) bleek net als in het onderzoek van Campos et al. (2012), dat proefpersonen wanneer alleen visuele informatie wordt aangeboden, een afgelegde afstand

onderschatten. Uit deze onderzoeken kan geconcludeerd worden dat bij het schatten van een afgelegde afstand de input van verschillende zintuigen wordt gecombineerd (Campos et al., 2012; Sun et al., 2004) en dat wanneer er alleen visuele informatie wordt aangeboden, proefpersonen een afstand onderschatten (Leppe & Frenz, 2009; Campos et al., 2012). Dit resultaat wekt de verwachting dat bij een taak waarbij proefpersonen moeite moeten doen om een afstand af te

leggen in een 2D conditie, de afstand het meest onderschatten. In de 3D en VR condities die meer sensorische informatie bieden, zal een betere schatting van de totale afstand worden gemaakt. Als een betere schatting in dit geval een grotere afstand betekend, kan worden voorspelt dat een hogere mate van immersion zal leiden tot gevoel dat een grotere afstand wordt afgelegd. Het beleven van een langere afstand zal corresponderen met het ervaren van meer effort.

De hypothese dat immersion een positieve invloed heeft op het ervaren van effort wordt dankzij de theorie over presence en de theorie over afstand op twee manieren ondersteund. Gekeken naar afstand zal een hogere graad van immersion leiden tot het ervaren van een langere afstand en corresponderend met meer effort. Gekeken naar presence zal een proefpersoon meer presence ervaren bij een betere immersion en een intensere ervaring beleven bij een hogere presence. Een intensere ervaring zal effort als zwaarder doen worden ervaren. In dit onderzoek zal naast de invloed van immersion op het ervaren van effort, ook worden gekeken naar individuele verschillen. Er zal in dit onderzoek worden gekeken naar immersive tendencies (IT) en locus of control (LOC).

Immersive tendencies is een voorspeller van in welke mate een persoon opgaat in een verhaal of beleving (Witmer & Singer, 1998). Locus of control (LOC) is een voorspeller voor in welke mate een persoon vindt dat een gebeurtenis door zichzelf of de omgeving wordt beïnvloed (Rotter, 1966). Bij een interne LOC worden gebeurtenissen vooral door een individu verklaard en bij een externe LOC wordt de oorzaak van een gebeurtenis vaak verklaard door een externe invloed. IT wordt onderzocht omdat uit meerdere eerdere onderzoeken IT al een goede voorspeller voor het ervaren van presence bleek (Witmer & Singer, 1997; Ling et al. 2012). Verwacht wordt dat proefpersonen met een hoge IT, meer

presence zullen ervaren. LOC bleek slechts incidenteel een voorspeller van presence (Murray, Fox & Pettifer, 2007). De onderzoekers gaven de verklaring dat een externe LOC resulteert in eenvoudigere overgave aan de omgeving. Als gebeurtenissen eerder worden toegeschreven aan invloeden door de omgeving zal een virtueel gecreëerde realiteit eerder als echt worden ervaren. Een logische verklaring van de onderzoekers en onderzocht zal worden of LOC daadwerkelijk de ervaring van presence voorspelt. Door beperkte onderzoeken die de

voorspellende waarde van LOC op presence ondersteunen, wordt verwacht dat LOC slechts een kleine invloed op presence heeft. LOC gaat immers vooral over hoe een gebeurtenis wordt verklaard in verband met externe gebeurtenissen (Rotter, 1966). In de theorie van Schubert et al. (2001) over presence, omvat LOC enkel het aspect van sense of physical space. Een externe LOC voorspelt een eenvoudigere verplaatsing naar de virtuele omgeving. LOC mist echter het onderdeel van involvement. LOC voorspelt niet in welke mate iemand actief iets zal uitvoeren. IT voorspelt wel beide componenten. Een hogere IT representeert een sterke neiging tot opgaan in een beleving. Het voorspelt meer interactie en eenvoudigere verplaatsing. Verwacht wordt dat IT een sterke predictor is voor de ervaring van presence en LOC een zwakkere. Ook wordt verwacht dat doordat beide eigenschappen de mate van sense of phyical space voorspellen, beide eigenschappen met elkaar correleren.

Concluderend zal in dit onderzoek worden onderzocht of immersion invloed heeft op het ervaren van effort. Er wordt onderzocht of presence verschillend wordt ervaren en of presence mogelijk een voorspeller is van de mate van ervaren effort. Individuele verschillen zullen ook worden onderzocht en er zal worden gekeken naar wat de invloeden zijn van de individuele

verschillen LOC en IT via beïnvloeding van presence op het ervaren van effort. Uitkomsten op deze vragen zullen aantonen of er verschillen zijn in de beleving van effort bij verschillende mate van immersion en of er daadwerkelijk

verschillen zijn qua generaliseerbaarheid tussen 2D en VR taken. Verwacht wordt dat immersion een positieve invloed heeft op het ervaren van effort en dat in de VR conditie het meeste effort zal worden ervaren. Verwacht wordt ook dat presence een voorspeller is van de mate waarin effort wordt ervaren en dat toenames in ervaren effort correleren met toenames in presence. Van LOC en IT wordt daarnaast verwacht dat deze eigenschappen een positieve invloed hebben op het ervaren van effort.

Methode Deelnemers

Negenenveertig jongeren in de leeftijdscategorie 18 tot 28 hebben meegedaan aan dit onderzoek. Van de 49 proefpersonen waren 12 man en 37 vrouw. Proefpersonen hadden geen neurologische problemen, hartklachten, epilepsie, cilinderafwijking, verziendheid of gevoeligheid voor duizeligheid of

misselijkheid. Proefpersonen werden op straat geworven via benadering, door middel van flyers of via de proefpersonen website van de UvA. Vrienden werden gevraagd op basis van vrijwilligheid. Er werd op straat geworven om een beter generaliseerbare steekproef te verkrijgen. Ethische goedkeuring voor dit onderzoek is verleend door de commissie ethiek van de UvA. Voor deelname werden proefpersonen beloond met 20 euro plus een mogelijk extra 0,50,- dat tijdens de trials kon worden verdiend. Als een deelnemer een psychologie

student was, kon in plaats van de 20 euro ook twee proefpersoon punten worden verdiend en werden er twee punten plus het geld dat in de trials werd verdiend uitgereikt. Proefpersonen die vrijwillig meededen konden alleen de extra 0,50,- euro verdienen tijdens de trials.

Materialen

Het onderzoek had drie experimentele condities die allemaal werden geconstrueerd in de Unreal Engine 4 (Epic Games, 2012). De virtual reality conditie werd gepresenteerd op een Oculus Rift DK2 (Occulus VR, 2014) met 75 Hz. De 2D en 3D condities werden gepresenteerd op een 2D monitor met

resolutie van 1680 bij 1050 pixels en 60 Hz. Representaties voor respectievelijk de 3D en 2D en VR taak zijn te zien in Figuur 1, Figuur 2 en Figuur 3.

Figuur 1. Het begin van de trial in de 3D taak. Gepresenteerd op een 2D monitor met een resolutie van 1680*1050 pixels @60Hz

Figuur 2. Het begin van de 2D taak. Gepresenteerd op een 2D monitor met een resolutie van 1680*1050 pixels @60Hz.

Figuur 3. Een fragment uit de Virtual Reality op ongeveer driekwart van de trial. Gepresenteerd op een Oculus Rift DK2 @ 75Hz.

Effort werd uitgevoerd op een Xbox One controller (Microsoft, 2013). Om de presence te meten werd gebruikgemaakt van de IPQ, de Igroup Presence Questionnaire (Schubert et al., 2001).De IPQ meet 3 dimensies, gevoel van spatiëleaanwezigheid, betrokkenheid en echtheid. Deze werden gemeten door 14 vragen op vijfpuntenschaal. Om de listening span te meten werd de test gebruikt van Vos, Gunter, Kolk en Mulder (2001). Locus of control is gemeten op basis van een vertaalde versie van de geverifieerde Locus Of Control

Questionnaire (LOCQ) van Rotter (1966). De LOCQ is een vragenlijst van 29 vragen op 2 puntenschaal waarbij er 23 worden gescoord op intern of extern. Om immersive tendencies te meten is de gereviseerde versie van de Immersive Tendencies Questionnaire (ITQ) van Witmer & Singer (1998) gebruikt. De ITQ was gereviseerd door het UQO Cyberpsychology lab (2004). De gereviseerde versie van de ITQ bestaat uit 18 vragen op 7 puntenschaal en meet in welke mate iemand in staat is op te gaan in een beleving. Een zelfgemaakte gaming

vragenlijst werd afgenomen om game ervaring uit te vragen en een sociaal economische status questionnaire om SES uit te vragen. De SQUASH

(Wendel-Vos, Schuit, Saris, Kromhout, 2003) werd afgenomen om gemiddelde dagelijks-fysieke activiteit te benaderen.

Procedure

Voordat het experiment begon, werd kort een uitleg met bijbehorende instructies gegeven over het experiment en werd deelnemers gevraagd een informed consent te lezen en ondertekenen. Na de korte uitleg was er gelegenheid om vragen te stellen aan de proefleider. Als de vragen waren beantwoord of er geen vragen waren, begon het experiment. Het experiment duurde totaal twee uur en was onderverdeeld in twee blokken van een uur: een computer blok en een vragenlijstenblok. Proefpersonen begonnen of met het blok met de computer taken of het onderdeel met de vragenlijsten. Het computer onderdeel bevatte de drie experimentele condities die op gecounterbalanceerde manier werden doorlopen: de VR conditie, de 3D en de 2D conditie. Voordat het computerblok begon werd door de proefleider voorgedaan hoe effort moest worden uitgevoerd. Proefpersonen moesten de knokkels van hun pinken op de joysticks van de Xbox One controller leggen en om beurten naar voor en naar achter bewegen om de beweging van twee bewegende hendels te simuleren. De proefpersoon mocht eerst twee test trials houden in de 3D conditie voordat de meting werd gestart. Eenmaal begonnen werd in elke conditie 20 trials

aangeboden. De effort die moest worden gedaan en beloning die kon worden verdiend was in alle drie de condities hetzelfde. Er was enkel het verschil in de weergave van de trial: VR, 3D of 2D. Tijdens de trial moest een keuze worden gemaakt tussen een traject met een hoge of lage effort met corresponderend hoge of lage beloning. De duur van de twee trajecten was bij beide keuzes

hetzelfde en de twee trajecten verschilde alleen op hoeveelheid effort en beloning. Het traject werd vooraf schematisch gerepresenteerd en de beloning werd gepresenteerd als getal. De hoogte van de beloning bij elke traject wordt bepaald door het verschil in effort, vermenigvuldigt met een evaluatiefunctie. Na elke trial wordt de evaluatiefunctie geupdate. De evaluatiefunctie werd hoger als de lage effort keuze werd gemaakt, of lager wanneer de hoge effort keuze werd gemaakt. Na elke trial krijgt een proefpersoon door deze verandering

resulterend minder of meer beloning voor de effort die moet worden volbracht. De evaluatiefunctie volgt door continue aanpassing een trapsgewijze procedure (Tversky & Kahneman, 1992). Door deze evaluatiefunctie worden bodem en plafond effecten tegen gegaan en is het mogelijk een equivalentiepunt te berekenen. Het equivalentiepunt representeert hoeveel reward proefpersonen hun effort waard vinden. Het representeert het punt waarop proefpersonen die bereid zijn effort te doen vinden dat voor de effort die wordt gedaan, niet meer genoeg beloning wordt verdient of andersom het punt waarop proefpersonen die niet bereid zijn veel effort te doen, vinden dat dermate veel beloning wordt verdient dat proefpersonen toch bereid zijn de hoge effort trial te kiezen.

Nadat de drie experimentele condities waren doorlopen werd de IPQ afgenomen die over alle drie de experimentele condities ging. Bij de IPQ zaten ook de vragen betreffend ervaren inspanning en of de afstand tussen VR, 3D en 2D verschillend werd ervaren. Ervaren inspanning werd op 10 puntenschaal van 1 geen inspanning tot 10 extreem zware inspanning beoordeeld. De vergelijking tussen VR en 3D en 3D ten opzichte van 2D was op 5 puntenschaal. Bij deze vergelijking was 1 veel korter, 5 veel langer en een score van 3 geen verschil.

In het vragenlijsten blok werd begonnen met een listening span test en vervolgens in gecounterbalanceerde volgorde de verschillende vragenlijsten als de LOC, ITQ, SQUASH, SES en game ervaring afgenomen. Na het onderzoek volgde een exit gesprek en werd de proefpersoon beloond.

Resultaten

Tijdens het onderzoek zijn 2 proefpersonen vroegtijdig gestopt vanwege misselijkheid of hoofdpijn. Naast uitval zijn 25 proefpersonen geëxlcludeerd. Proefpersonen werden geëxcludeerd wanneer een POI van gemiddeld 3 of lager werd gemeten, de taak niet correct hadden uitgevoerd of de data van deze proefpersonen incompleet was. Onder incorrect uitvoeren valt de taak met duimen in plaats van knokkels uitvoeren. Bij het vinden van een POI van

gemiddeld 3 of minder zijn niet of nauwelijks afwegingen gemaakt op basis van effort. Bij een POI van 0 werd door de proefpersonen consequent voor het traject met de hoogste beloning gekozen. Doordat effort niet werd beoordeeld door deze proefpersonen kan ook geen data worden geanalyseerd op basis van effort

gebaseerde keuzes. Deze proefpersonen hebben effort namelijk genegeerd. Na exclusie en uitval bleven uiteindelijk 22 proefpersonen over.

Voordat de analyses werden uitgevoerd werd gecontroleerd of de variabelen die geanalyseerd werden, aan de assumptie van normaal verdeelde data voldeden. De uitkomst van de test voor normaal verdeelde data op basis van de Shaprio Wilk test is te zien in Tabel 1.

Tabel 1

De Shapiro Wilk tests voor onderzochte variabelen ervaren effort, IPQ, leuk vinden, POI, LOC, ITQ en verschillen in lengte.

Noot. PercievedExertion= ervaren inspanning. IPQ = presence. Liking= leuk vinden. POI = Point of Indifference. LOC = Locus of Control. ITQ = Immersive Tendencies. VRtov3D en Thirdtov2D = in welke mate condities langer werden ervaren. Df=vrijheidsgraden. Sig= significantie.

*. P<0.05.

Uit Tabel 1 is op te maken dat de ervaren effort, IPQ in de 2D conditie, POI, VRtov3D en 3Dtov2D variabelen niet aan de assumptie van normaal verdeelde data voldeden. In de onderstaande analyses die deze variabelen betrekken, is resulterend zo veel mogelijk geprobeerd te analyseren op basis van niet-parametrische toetsen.

Om het hoofdeffect te analyseren bleek uit een Friedman repeated

measures test dat de POI voor alle drie de condities: 2D, 3D en VR niet verschilde X2_{(2)=0.463, p=0.894. De gemiddeldes van de POI zijn weergegeven in Figuur 4.}

Figuur 4. Gemiddelde POI bij de 2D, 3D en VR conditie. De error bars

representeren de standaardfout berekend over within-subject genormaliseerde data.

Om te kijken of presence verschillend werd ervaren is gekeken naar de uitslagen van de IPQ. De resultaten van de IPQ zijn weergegeven in Figuur 5. Uit een Friedman repeated measures analyse van de IPQ, bleek presence te

verschillen tussen condities met X2_{(2)=41,302 en p<0.001. Uit post hoc analyses} op basis van een Wilcoxon signed-rank test bleek de presence in 3D bij een p die kleiner moest zijn dan 0.017, groter dan 2D (Z=-3.847, p<0.001), VR groter dan 2D (Z=-4.109, p<0.001) en VR meer dan 3D (Z=-4.112, p<0.001). Er is naar een p van 0.017 gekeken door een Bonferroni correctie van 0.05/3.

Figuur 5. Gemiddelde presence bij 2D, 3D en VR. De error bars representeren de standaardfout berekend over within-subject genormaliseerde data.

De antwoorden op de vragenlijst voor ervaren inspanning bleken ook te verschillen bij een test op basis van een Friedman repeated measures X2_{(2) =}

10.800 en p=0.005. De gemiddeldes voor ervaren inspanning zijn weergegeven in Figuur 6. Uit post-hoc test met een Wilcoxon signed-rank test bleek bij een p die kleiner moest zijn dan 0.017, 3D even zwaar als 2D (Z=-0.406, p=0.685), VR een trend richting zwaarder dan 2D (Z=-1.951, p=0.051) en VR zwaarder dan 3D(Z=-2.574, p=0.010) te zijn ervaren.

Figuur 6. Gemiddelde ervaren inspanning in de 2D, 3D en VR conditie. De error bars representeren de standaardfout berekend over within-subject

genormaliseerde data.

Exploratief is ook gekeken naar in welke mate de condities leuk werden gevonden. Uit een repeated measures ANOVA bleken de condities in

verschillende mate leuk te zijn ervaren F(1.310, 27,508)=21.04 met p<0,01. De 2D kreeg op de vragenlijst gemiddeld een 11,77, de 3D een 15,86 en de VR conditie een 22,45. De assumptie van sfericiteit werd bij deze repeated measures ook geschonden met een W van 0.473. Door de W van 0.473 werd voor de

analyse gekeken naar de Greenhouse-Geisser. Hoe leuk de taak werd gevonden werd op basis van 5 vragen gescoord. De score werd berekend door de

uitkomsten van 5 vragen op 7 puntenschaal van 1 helemaal niet leuk tot 7 heel erg leuk bij elkaar op te tellen. Een voorbeeld vraag was bijvoorbeeld in welke mate de proefpersoon het leuk zou vinden de taak nogmaals te doen.

De afstand werd in dit onderzoek alleen uitgevraagd door de vraag of de afstand die moest worden afgelegd in de VR conditie, langer duurde dan in de 3D conditie en of de 3D conditie langer duurde dan de 2D conditie. Deze twee

vragen werden gescoord op 5 puntenschaal van 1 veel korter tot 5 veel langer waarbij 3 even lang was. Uit deze vraag bleek dat VR ten opzichte van 3D op basis van een one-sample t-test niet afweek t(21)=0.646 en p=0.525 met een gemiddelde score van een 3,14 ±0.99 en 3D ten opzichte van 2D ook niet afweek t(21)=0.699 met p=0.492 met een gemiddelde van 3.19±1.22. Beide werden op basis van een neutrale uitslag van 3 onderzocht met een one-sample T-test. Drie was het getal waarmee proefpersonen aangaven dat er geen verschil was tussen de condities.

Om te onderzoeken wat de invloed van individuele verschillen als LOC en IT op POI is, werd een ANCOVA uitgevoerd. Uit de ANCOVA bleek dat IT geen effect had F(1,20)=0.547 met p=0.468 op de POI. Ook bleek LOC geen effect te hebben op POI F(1,20)=0.025 met p=0.876. Op de ervaren presence heeft IT wel een invloed van F(1,20)=7.468 met p=0.013 waarbij een hogere IT leidt tot het ervaren van meer presence. LOC bleek geen invloed te hebben op het ervaren van presence F(1,20)=0.493 met p=0.491. Ook bleek LOC geen correlatie te hebben met IT (R=-0.061, N=22, p=0.787).

Om te onderzoeken of een verschil in presence tussen condities correleert met verschil tussen verschillende condities in POI, werden verschilscores tussen condities berekend en gecorreleerd. Zo werden verschilscores tussen 2D, 3D en VR berekend voor POI en verschilscores tussen 2D, 3D en VR voor presence. Het verschil tussen de POI voor 2D en 3D werd zo gecorreleerd aan het verschil tussen de presence voor 2D en 3D. Dit werd voor alle condities gedaan maar was

voor geen enkele vergelijking significant. Voor het presence en POI verschil tussen 2D en 3D niet (Z=-1.158, p=0.247) en het verschil tussen VR en 3D niet(Z=-0.341, p=0.733). Er bleek wel een trend tussen VR en 2D (Z=-1.787, p=0.074).

Concluderend kan uit alle analyses die de POI betrekken geen resultaat worden gevonden. Gekeken naar de vragenlijsten werd de VR conditie het leukst en het meest inspannend ervaren. De lengte van de taak werd qua tijd niet

verschillend ervaren tussen condities. De presence verschilde wel per conditie en immersion had een positieve invloed op presence. Qua individuele verschillen had alleen IT een invloed op het ervaren van presence waarbij een hogere IT leidt tot het ervaren van meer presence. LOC correleerde niet met IT en had ook geen invloed op het ervaren van presence.

Discussie

In dit onderzoek is gekeken naar de invloed van verschillende gradaties van immersion op het ervaren van effort. Op basis van de resultaten kan worden geconcludeerd dat in tegenstelling tot de verwachtingen, immersion geen invloed heeft op hoe effort wordt ervaren. De individuele verschillen LOC en IT hadden ook geen effect op hoe effort werd ervaren. Echter, gekeken naar antwoorden op de vragenlijsten werden tussen de condities wel verschillen gevonden.

Immersion bleek een positieve invloed te hebben op presence en ook bleek immersion een positieve invloed te hebben op hoe leuk de taak werd ervaren. Immersive tendencies bleek een positieve voorspeller van presence in lijn met eerder onderzoek van Witmer en Singer (1998) en Ling et al. (2012). LOC had geen invloed op hoe presence werd ervaren en geen correlatie met IT. De vraag betreffend ervaren inspanning toonde in tegenstelling tot de uitkomsten die de POI betrekken wel resultaat. Uit de vraag voor ervaren inspanning bleek de VR conditie zwaarder dan de 3D conditie te zijn ervaren en er bleek een trend dat VR zwaarder werd ervaren dan de 2D conditie. De vraag over ervaren inspanning gaf dus een indicatie dat immersion, ondanks niet gevonden via de POI, wel

enigszins een invloed heeft op het ervaren van effort.

De resultaten ondersteunen de hypothese dat immersion een positieve invloed heeft op het ervaren van effort slechts deels. De hoofdanalyse toont geen verschil en alleen uit de vraag die ervaren inspanning meet, blijkt VR als

zwaarder te worden ervaren. Als wordt gekeken naar wat proefpersonen rapporteren blijkt dit anders te zijn dan daadwerkelijk gedrag in de taak.

Proefpersonen rapporteren achteraf meer effort te hebben ervaren in de VR taak. Echter, aan de hand van keuzes die werden gemaakt tijdens de taak was dit

verschil in beleving van effort niet te zien. Doordat de keuzes betreffend effort in de taak niet verschillend zijn ervaren, kunnen de hypotheses die voorspellen dat proefpersonen effort anders ervaren ook niet worden bevestigd. Als er geen verschil is tussen condities qua effort kan ook geen correlatie worden gevonden met een toename in presence. Doordat presence geen voorspeller was van

ervaren effort, zijn ook geen individuele verschillen in het ervaren van effort gevonden. De individuele verschillen voorspelde immers presence. De

alternatieve hypothese dat immersion een positieve invloed had op het ervaren van effort op basis van afgelegde afstand volgens de theorie van Campos et al. (2007), kon ook niet worden bevestigd. De afgelegde afstand werd echter alleen qua tijd onderzocht en er is geen onderzoek gedaan naar de daadwerkelijke perceptie van de grootte van de afstanden.

Over verschillen in 2D taken vergeleken met VR in betrekking tot

generaliseerbaarheid kan niet worden geconcludeerd dat er verschillen zijn. De effort wordt op basis van POI hetzelfde ervaren. De vraag over ervaren

inspanning toonde een verschil maar dit verschil was alleen significant tussen de 3D en VR condities Tussen VR en 2D bleek slechts een trend richting dat VR zwaarder werd ervaren. Als deze vraag een correcte representatie geeft van hoe de taak is ervaren, zou dit betekenen dat 2 en 3D taken een onderschatting maken van moeite die wordt ervaren ten opzichte van de realiteit. Echter, aangezien VR niet significant verschilt van 2D en 2D niet verschilde van 3D, kan worden getwijfeld over de uitkomst van deze vraag. Tijdens het onderzoek werd door meerdere proefpersonen gemeld dat de 2D taak als mentaal vermoeiend werd ervaren. Mogelijk kan een taak mentaal vermoeiend vinden, effort als zwaarder doen ervaren. Als de 2D taak als dermate mentaal vermoeiend werd

ervaren dat effort zwaarder werd ervaren, zou dit een verklaring kunnen zijn voor het gebrek aan verschil tussen de 2D en 3D conditie in gerapporteerde ervaren inspanning. Om dit negatieve effect in vervolg onderzoek te voorkomen zouden de drie condities even mentaal vermoeiend moeten zijn. Mogelijk door de 2D taak leuker te maken met bijvoorbeeld een bewegend landschap. Zo zou in de 2D taak het karretje bijvoorbeeld horizontaal over het scherm kunnen

bewegen om toch de ervaring te geven dat er meer gebeurd tijdens de trial. Als een achtergrondvariabele als een conditie mentaal vermoeiend vinden geen invloed meer heeft, kan beter worden gekeken naar de daadwerkelijke invloed van immersion.

Een ander discussiepunt dat kan worden gemaakt is dat de vragenlijst na de drie condities vrij suggestief was. Zowel de vraag over ervaren effort, maar ook over afstand en de vragen over presence. De vragenlijst betreffend presence, ervaren effort en afstand werd direct afgenomen na de drie condities. Doordat de vragenlijst achteraf was, moesten proefpersonen direct antwoorden op vragen die over alle drie de condities gingen. Als vragen op deze manier worden gesteld zal veel worden vergeleken en mogelijk ook sociaal wenselijk worden

geantwoord. Een individu zal proberen verschillen aan te geven ook al worden deze misschien niet ervaren. Een oplossing zou zijn na elke conditie vragen te stellen over de ervaring zonder dat deze worden vergeleken met de andere condities. Bijvoorbeeld door na elke conditie de vragen corresponderend met de conditie af te nemen. Een manier om de afstand goed te meten is door een virtuele marker op de afgelegde afstand te zetten naar het idee van Lappe en Frenz (2009). Deze marker zou na elke conditie kunnen worden geplaatst op een virtuele lijn waar een afstand bij staat.

Een ander probleem was dat de data niet normaal verdeeld was. Zo is de assumptie voor normaal verdeelde data bij POI, ervaren inspanning, afgelegde afstand en IPQ in de 2D conditie geschonden. Uitkomsten op verschillende

vragenlijsten en tests bleken te veel te verschillen tussen proefpersonen. Als data op deze manier verdeeld is kan dit betekenen dat vragenlijsten niet valide waren of onduidelijk werden geïnterpreteerd. Het kan ook betekenen dat er geen goede steekproef was of dat de sample misschien te klein was. In de toekomst zou beter moeten worden gepilot. Vooral een zelf gecreëerde vraag als ervaren inspanning die maar op basis van één vraag meet, zal goed moeten worden getest op

validiteit. Mogelijk zou een gerapporteerde weergave van ervaren effort ook op basis van meer vragen kunnen worden gebaseerd. De POI zou ook goed moeten worden gepilot om te kijken of deze daadwerkelijk ervaren effort meet.

Het grootste probleem was echter dat aan de manipulatie van effort getwijfeld kan worden. Van de 49 proefpersonen zijn er 25 geëxcludeerd.

doordat er geen of nauwelijks effort werd ervaren. Deze 25 proefpersonen kozen consequent voor de hoogste beloning in de taak, ongeacht conditie. Als 51% geen effort ervaart, kan dit impliceren dat de manipulatie niet succesvol was. Een oplossing zou zijn een joystick of hendels met veel meer weerstand te gebruiken of gewichtjes om de onderarmen van proefpersonen te binden. Als meer

proefpersonen effort ervaren, kan meer data worden geanalyseerd en kan er met meer zekerheid een conclusie worden getrokken of immersion een effect heeft op de beleving van effort.

Concluderend heeft volgens dit onderzoek immersion geen invloed op hoe effort wordt ervaren. LOC heeft geen invloed op het ervaren van presence en geen correlatie met IT. De ervaring van presence in verschillende mate van immersion

wordt wel positief beïnvloed door IT. De hoeveelheid presence voorspelt niet hoeveel effort wordt ervaren, waarschijnlijk doordat er geen verschil in effort werd gevonden. Als wordt gekeken of VR een meerwaarde heeft wat betreft generalisatie kan dit onderzoek geen uitsluitsel bieden. Moeite wordt in 2D, 3D en VR hetzelfde ervaren en alleen in een vragenlijst blijkt effort in VR als

zwaarder te worden ervaren dan in een 3D omgeving. Om hypotheses van dit onderzoek nogmaals te testen en definitief uitsluitsel te kunnen bieden over aangehaalde discussiepunten, zou vervolg onderzoek moeten worden gedaan. Theorie ondersteunt op meerdere manieren de hypothese dat VR een positieve invloed heeft op immersion en dat een VR taak beter is voor de

generaliseerbaarheid. Het gebrek aan ondersteuning door dit onderzoek betekent niet dat de toekomst dit niet zal aantonen. Net zoals vroeger werd gedacht dat oriënteren in een virtuele wereld onmogelijk was, is het

Literatuurlijst

Alsina-Jurnet, I., & Gutiérrez-Maldonado, J. (2010). Influence of personality and individual abilities on the sense of presence experienced in anxiety

triggering virtual environments. International Journal of Human-Computer

Studies, 68(10), 788-801.

Bardgett, M. E., Depenbrock, M., Downs, N., Points, M., & Green, L. (2009). Dopamine modulates effort-based decision making in rats. Behavioral

neuroscience, 123(2), 242.

Campos, J. L., Butler, J. S., & Bülthoff, H. H. (2012). Multisensory integration in the estimation of walked distances. Experimental brain research, 218(4), 551-565.

Castro, W. P., Sánchez, M. J. R., González, C. T. P., Pérez, J. M. B., de la Fuente Portero, J. A., & Marco, R. G. (2014). Cognitive-behavioral treatment and antidepressants combined with virtual reality exposure for patients with chronic agoraphobia. International journal of clinical and health

psychology,14(1), 9-17.

Epic Games. (2012). Unreal Engine 4. Opgehaald van https://www.unrealengine.com/unreal-engine-4

Floresco, S. B., Onge, J. R. S., Ghods-Sharifi, S., & Winstanley, C. A. (2008). Cortico-limbic-striatal circuits subserving different forms of cost-benefit decision making. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 8(4), 375-389. Karl Pilkington. (n.d.). BrainyQuote.com. Opgehaald 28 mei, 2015, van

Kenward, B., Hellmer, K., Winter, L. S., & Eriksson, M. (2015). Four-year-olds’ strategic allocation of resources: Attempts to elicit reciprocation correlate negatively with spontaneous helping. Cognition, 136, 1-8.

Lappe, M., & Frenz, H. (2009). Travel distance estimation from leaky path integration in virtual and real environments. PIVE 2009.

Lessiter, J., Freeman, J., Keogh, E., & Davidoff, J. (2001). A cross-media presence questionnaire: The ITC-Sense of Presence Inventory. Presence,10(3), 282-297.

Ling, Y., Nefs, H. T., Brinkman, W. P., Qu, C., & Heynderickx, I. (2013). The relationship between individual characteristics and experienced presence. Computers in Human Behavior, 29(4), 1519-1530.

Marco, J. H., Perpina, C., & Botella, C. (2013). Effectiveness of cognitive behavioral therapy supported by virtual reality in the treatment of body image in eating disorders: One year follow-up. Psychiatry research, 209(3), 619-625.

McLay, R., Ram, V., Murphy, J., Spira, J., Wood, D. P., Wiederhold, M. D., ... & Reeves, D. (2014). Effect of Virtual reality PTSD Treatment on Mood and Neurocognitive Outcomes. Cyberpsychology, Behavior, and Social

Networking,17(7), 439-446.

Microsoft. (2013). Xbox One Wireless Controller. Opgehaald van

www.xbox.com/en-US/xbox-one/accessories/controllers/wireless-controller

Milleville-Pennel, I., & Charron, C. (2015). Do mental workload and presence experienced when driving a real car predispose drivers to simulator

sickness? An exploratory study. Accident Analysis & Prevention, 74, 192-202.

Murray, C. D., Fox, J., & Pettifer, S. (2007). Absorption, dissociation, Locus of control and presence in virtual reality. Computers in Human

Behavior, 23(3), 1347-1354.

Mutter, J. (2014). Presence and Immersion: Bridging the Gap between VR and the Physical World. Relational Reasoning with Fractions and Decimals, 64. Oculus VR. (2014). Oculus DK2. Opgehaald van https://www.oculus.com/dk2/ Rotter, J. B. (1966). Generalized expectancies for internal versus external control

of reinforcement. Psychological Monographs, 33(1), 300–303. 
 Schubert, T., Friedmann, F., & Regenbrecht, H. (2001). The experience of

presence: Factor analytic insights. Presence, 10(3), 266-281.

Schubert, T., Regenbrecht, H., & Friedmann, F. (2000, March). Real and illusory interaction enhance presence in virtual environments. In Presence 2000

Workshop, March (pp. 27-28).

Slater, M., & Wilbur, S. (1997). A framework for immersive virtual environments (FIVE): Speculations on the role of presence in virtual

environments. Presence: Teleoperators and virtual environments, 6(6), 603-616.

Sun, H. J., Campos, J. L., & Chan, G. S. (2004). Multisensory integration in the estimation of relative path length. Experimental Brain Research, 154(2), 246-254.

Tversky, A., & Kahneman, D. (1992). Advances in prospect theory: Cumulative representation of uncertainty. Journal of Risk and uncertainty, 5(4), 297-323.

Visch, V. T., Tan, E. S., & Molenaar, D. (2010). The emotional and cognitive effect of immersion in film viewing. Cognition and Emotion, 24(8), 1439-1445. Vos, S. H., Gunter, T. C., Kolk, H. H., & Mulder, G. (2001). Working memory

constraints on syntactic processing: An electrophysiological investigation.Psychophysiology, 38(01), 41-63.

Wendel-Vos, G. W., Schuit, A. J., Saris, W. H., & Kromhout, D. (2003).

Reproducibility and relative validity of the short questionnaire to assess health-enhancing physical activity. Journal of clinical

epidemiology, 56(12), 1163-1169.

Whitton, J. P., Hancock, K. E., & Polley, D. B. (2014). Immersive audiomotor game play enhances neural and perceptual salience of weak signals in

noise.Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(25), E2606-E2615.

Witmer, B. G., & Singer, M. J. (1998). Measuring presence in virtual

environments: A presence questionnaire. Presence: Teleoperators and