Gerçeklı̇k İle Artırılmış Gerçeklı̇ğı̇n Karşılaştırılması: El-göz Koordı̇nasyonu ve Sertlı̇k Ayrımı Üzerı̇ne

Abstract

Bu tez 2 kullanıcı çalışmasından oluşmaktadır. İlk çalışma için Fitts yasasına dayalı bir El-Göz Koordinasyon Eğitimi (EHCT) sistemi tasarlanmıştır. Bu çalışmada kullanıcı motor performansı uzun süreli bir çalışma kapsamında Sanal Gerçeklik (VR), Artırılmış Gerçeklik (AR) ve 2 boyutlu (2D) dokunmatik ekran kullanırken karşılaştırılmıştır. Yirmi katılımcının motor performansını, doğruluk, hassasiyet, hız, hata oranı ve hiçbirine odaklanan beş görev talimatı kullanarak on günlük bir kullanıcı çalışması boyunca inceledik. Çalışmanın bulguları, her bir görev talimatının katılımcıların bir veya daha fazla psikomotor özelliği üzerinde benzersiz bir etkiye sahip olduğunu ortaya koyarak özelleştirilmiş eğitim sistemlerinin önemini vurgulamıştır. Çeşitli ekran teknolojilerini incelediğimizde, çoğu katılımcının VR kullanırken gösterdiği performans gelişimlerinin 2D veya AR kullanmaya kıyasla daha iyi olduğunu gözlemledik. Ayrıca, EHCT sistemlerinde genel motor performansının gelişimini izlemek için etkili bir verimliliğin mükemmel bir seçim olabileceğini bulduk. İkinci çalışma için ise, iki farklı ortamda dokunsal geri bildirim sağlarken algı ve performanstaki farklılıkları araştırmak için tasarlanmıştır: VR ve AR. Bu kullanıcı çalışmasında, katılımcılar aynı görünen ancak farklı sertlik seviyelerine sahip sanal kutularla etkileşime girmiş ve Doğrusal Motor tabanlı bileğe takılan Haptik cihaz (LAWrHap) aracılığıyla aldıkları haptik geri bildirime dayanarak daha yüksek sertlik seviyesine sahip nesneleri belirleyebilmişlerdir. Bu çalışmanın bulguları, dokunsal geribildirimin VR ve AR sistemlerine entegre edilmesinin, VR ile karşılaştırıldığında, hassasiyeti ve verimliliği artıran gerçek dünya bağlamsal ipuçları sayesinde görev performansını ve algısını geliştirdiğini ortaya koymuştur. Doğruluk ve hassasiyet ortamlar arasında benzer olsa da VR veya AR kullanmak bilişsel yükün azaltılması ve daha etkili kullanıcı etkileşimleri açısından farklı avantajlar sunmuştur. Anahtar Sözcükler: Sanal Gerçeklik Etkileşimleri, Artırılmış Gerçeklik Etkileşimleri, Göz-El Koordinasyonu, Ekran teknolojileri, Görev talimatları, Dokunsal Arayüzler

This thesis is consisted of 2 user studies. A Eye-Hand Coordination Training (EHCT) system was designed based on the fitts' law. In this study user motor performance was compared in Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), and on a 2D touchscreen display in a longitudinal study. We studied twenty participants' motor performance over the course of a ten-days user study using five task instructions that focused on accuracy, precision, speed, error rate, and none. The study's findings revealed that each task instruction has a unique effect on one or more of the trainees psycho motor characteristics, highlighting the significance of customized training systems. When it came to various display technologies, most participants could see their improvement in VR was better than 2D or AR. Another study was designed to investigates the differences in perception and performance while providing haptic feedback in two different environments: VR and AR. In this user study, participants interacted with virtual boxes that looked the same but had varying stiffness levels, and they were able to identify the objects with a higher stiffness level based on the haptic feedback they got through Linear Actuator based wristworn Haptic device (LAWrHap). The findings of this study reveled that integrating haptic feedback into VR and AR systems improves task performance and perception when compared to VR, owing to real-world contextual cues that increase precision and efficiency. Although accuracy and sensitivity were similar across environments, VR and AR offered distinct advantages in terms of cognitive load reduction and more effective user interactions. Keywords: Virtual Reality Interactions, Augmented Reality Interactions, Eye-Hand Coordination, Display technologies, Task instructions, Haptic Interfaces