Flight simulators are a central training method for pilots and with the advances of human-computer interaction, new cutting-edge technology introduces a new type of simulator using extended reality (XR). XR is an umbrella term for many representative forms of realities, where physical reality (PR) and virtual reality (VR) are the endpoints of this spectrum, and any reality in between can be seen as mixed reality (MR). The purpose of this thesis was to investigate the applicabilities of XR and how they can be compared with each other in terms of usability, immersion, presence, and simulator sickness for flight simulators, respectively. To answer these questions, a MR and a VR version was implemented in Unity using the Varjo XR-3 head-mounted display based on the Framework for Immersive Virtual Environments (FIVE). To evaluate these aspects, a user study (N = 11) was conducted, focusing on quantitative and qualitative experimental research methods. Interaction with physical interfaces is a core procedure for pilots; thus, three reaction tests were conducted with the goal of pressing a random button that is lit green for a 3 x 3 Latin square layout for a given time to measure the efficiency of interaction for both versions. Reaction tests were conducted in different complexities: Simple (no flight), moderate (easy flight), and advanced (difficult flight). Participants experienced the MR and VR versions, and completed complementary questionnaires on immersion, presence, and simulator sickness while remaining in the simulation. The user study showed that the usability in MR is considerably higher, and more immersive than VR when incorporating interaction. However, excluding the interaction aspects showed that VR was more immersive. Overall, this work demonstrates how to achieve high levels of immersion, and a high elicitation of sense of presence, simultaneously while having minuscule levels of simulator sickness with a relatively realistic experience. / Flygsimulatorer är en central träningsmetod för piloter, och med framsteg inom människa-datorinteraktion introduceras ny, toppmodernt teknik som använder utökad verklighet (XR) för en ny typ av simulator. XR är ett samlingsbeteckning för många olika former av verkligheter, där den fysiska verkligheten (PR) och den virtuell verklighet (VR) är ändpunkterna på detta spektrum, och alla verkligheter däremellan kan ses som blandad verklighet (MR). Syftet med denna avhandling var att undersöka tillämpbarheten av XR och hur de kan jämföras med varandra när det gäller användbarhet, immersion, närvaro och simulatorsjuka för flygsimulatorer. För att besvara dessa frågor implementerades en MR- och en VR-version i Unity med hjälp av Varjo XR-3 huvudmonterad display baserat på ramverket för immersiva virtuella miljöer FIVE. För att utvärdera dessa aspekter genomfördes en användarstudie (N = 11), med fokus på kvantitativa och kvalitativa experimentella forskningsmetoder. Interaktion med fysiska gränssnitt är en kärnprocedur för piloter; Därför genomfördes tre reaktionstester med målet att trycka på en slumpmässig knapp som lyser grönt för en 3 x 3 latinsk kvadrat under en given tid för att mäta interaktionens användbarhet för båda versionerna. Reaktionstesterna genomfördes under olika komplexiteter: Enkel (utan flygning), måttlig (enkel flygning) och avancerad (svår flygning). Deltagarna upplevde MR- och VR-versionerna och fyllde i kompletterande enkäter om immersion, närvaro och simulatorsjuka medan de var kvar i simuleringen. Användarstudien visade att användbarheten i MR är betydligt högre och mer immersiv än i VR när man inkluderar interaktion. Exkluderar man interaktionsaspekter visade det sig att VR var mer immersiv. Sammantaget visar detta arbete hur man kan uppnå höga nivåer av immersion och hög framkallning av sinnesnärvaro samtidigt som man har minimala nivåer av simulatorsjuka med en relativt realistisk upplevelse.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-335110 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Dahlkvist, Robin |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:578 |
Page generated in 0.002 seconds