Geri Dön

A serious game using virtual reality and augmented reality in a driving license test

Sürücü sınavlarında artırılmış gerçeklik ve sanal gerçeklik kullanan ciddi oyun

PDF İndir

  1. Tez No: 674595
  2. Yazar: TUĞÇE AVŞAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE KÖSE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Eğitim ve Öğretim, Trafik, Science and Technology, Education and Training, Traffic
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Oyun ve Etkileşim Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Oyun ve Etkileşim Teknolojileri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Bu araştırma Dünya Sağlık Örgütü [1] tarafından açıklanan ölüme en çok sebep olan 10 ölüm nedeni arasında bulunan trafik kazalarının azaltmayı hedeflemek amacıyla yapılmıştır. Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre dünya genelinde her yıl trafik kazaları sonucu 1,3 milyon kişi hayatını kaybetmekte ve yaklaşık 50 milyon kişi de yaralanmaktadır [2]. Bu istatistiği başka bir şekilde ifade etmek gerekirse, dünyada her gün yaklaşık 20 Boeing 737-800 tipi yolcu uçağının düşmesine ve tüm yolcuların ölümüne tekabül etmektedir. Dünyada hava taşımacılığında bu senaryo yaşansaydı kabul edilebilir bir durum olmazdı ama ne yazık ki bu istatistikler karayolu taşımacılığındaki senaryodan çok uzak ve gerçeğin ta kendisi. Türkiye'de her yıl trafik kazalarında 7 binden fazla kişi ölmekte ve 300 bin kişi yaralanmaktadır [55]. Daha açık bir şekilde ifade etmek gerekirse, ülkemizin karayollarında her gün 22 kişi hayatını kaybederken, 820'den fazla kişi de yaralanıyor. Trafik kazaları her 10 dakikada bir ülkemizin geleceği olan çocuklarımızdan birinin yaralanmasına veya ölümüne neden olmaktadır [55]. Yaralıların bir kısmı hayatları boyunca sakat kalmakta ve hayatlarının önemli bir kısmı olumsuz etkilenmektedir. Dünya Sağlık Örgütü'nün ortaya koyduğu bir diğer çarpıcı istatistik ise dünyada trafik kazalarında ölümlerin %90'ının dünyadaki toplam kayıtlı araçların %54'üne sahip olan düşük ve orta gelirli ülkelerde olmasıdır [2]. Araştırmanın yapıldığı Türkiye, Dünya Sağlık Örgütü'nün bahsettiği bu ülkelerden biridir. Aynı raporda, bu kazaların nedenlerinden de bahsedilmektedir. Bunlardan ikisi düşük ve orta gelirli ülkelerde yeterince test yapılmadan ehliyet sahibi olan sürücüler ve karayolu ağlarındaki kötü planlamadır. Türkiye'de sürücülerin büyük bölümü sınavlardan geçmesine rağmen trafiğe çıkamıyor veya bilgi konusunda eksiklikleri var. Araştırmaya başlamadan önce farkındalığı arttırmak ve sürücülerin ehliyet sınavları hakkında görüşlerini öğrenmek amacıyla anket hazırlanmıştır. Sürücülerin büyük bir bölümü ehliyet sınavlarının ve eğitimlerinin ehliyet sahibi olarak trafiğe çıkılması konusunda yetersiz olduğunu düşünmektedir. Trafik kazalarının büyük bir bölümünün bilgi yetersizliğinden ve kurallara hakim olmamaktan kaynaklandığını söylemişlerdir. Ayrıca sürücüleri her türlü senaryoya hazırlayacak bir VR oyunun sürücülerin hazırlık evresi için çok daha başarılı olacağını ve kazaların sayısını azaltmakta ve bilinçlendirmekte etkili olacağını da düşünülmektedir. İnsanlar bilginin çoğunu kendi gözlerinden alır ve çoğu durumda algıya görme hakimdir, bilginin görselleştirilmesi verimli eğitim sistemleri için önemlidir [4]. Bunun yanı sıra sarmalayan oyun teknolojileri sayesinde oyuncular normal oyunlardan daha akıcı, büyüleyici ve motive edici hissederler [5]. Bu nedenlerden dolayı sarmalayan teknolojilerin kullanılmasının en iyi sonucu vereceği düşünüldü. Sürücüler ve sürücü adayları için iki ayrı oyun hazırlanması kararlaştırıldı. Erişilebilir ve yaygın bir teknoloji olan AR ile kitaptaki bilgileri telefondan öğretecek bir oyun yapılmasına karar verildi. Daha gelişmiş sistemlerle desteklenebilecek sürüş eğitimleri için ise VR ve direksiyon seti teknolojileri seçildi. AR ciddi oyununun hedefi sürücülerin sınavı geçmek için kitaptan öğrendikleri bilgilerin kalıcı olmadığını göstermek ve bu bilgilerin artırılmış gerçeklik ile görselleştirildiğinde ve ciddi oyun metodolojileri kullanıldığında ne kadar kalıcı olduğunu araştırmaya çalışmaktır. Bu bilgi eksikliğini araştırmak ve oyunun baz aldığı konuyu özelleştirmek amacıyla, sürücülere yol hakkında bilgi veren ve her gün karşılaşılan trafik işaretleri konu olarak seçildi. Araştırma yapılırken katılımcılar en güncel bilgilerinden dolayı 1 - 6 yıllık ehliyet sahibi sürücülerden seçildi. Ön test için sorulan trafik işaretlerinin yarısı günlük hayatımızda sıkça karşılaştığımız, yarısı da tehlikeli bölgeleri ifade eden ancak sık karşılaşmadığımız işaretlerdir. Ön test sonucuna göre, sık karşılaşmadığımız işaretlerin bilinmeme oranının yüksek olduğunun tespit edilmesinin yanı sıra, en sık karşılaşılan trafik işaretlerinin bile bilinmediği görüldü. Birkaç araştırma grubu, sarmalayan teknolojileri öğrenme amacıyla kullanmıştır [6]. Ancak birçok araştırma sürecinde, ön test soruları genellikle deneyimin hemen ardından son test soruları olarak tekrardan sorulmuş ve sonuçlar buna göre tespit edilmiştir. Bu araştırmada ön testte sorulan trafik işaretleri oyundaki aktif görev bölümünde tekrar sorulmuştur ve bütün katılımcılar doğru cevapları vermişlerdir. Katılımcılar oyun sonrası sadece deneyimleriyle ilgili soruları cevapladı. Oyundaki aktif görevde hiçbir katılımcının hata yapmaması ve bir yıl sonra tekrar sorulduğunda büyük bir bölümünü doğru bilmeleri, AR ciddi oyunuyla öğrenilen bilgilerin geleneksel yöntemlerle öğretilenlerden çok daha kalıcı olduğunu göstermektedir. AR ile görselleştirme yöntemlerinin etkisi, katılımcıların bir yıl sonra oyundaki trafik işaretlerini hangi sahnelerde olduğunu tarif etmeleriyle de pekiştirilmiştir. VR ciddi oyununda direksiyon seti kullanılarak gerçekçiliğin arttırılması ve öğrenmenin daha etkin olması hedeflenmiştir. VR ciddi oyununda kullanıcı Uber sürücüsü görevine atanmıştır. Oyunda oyuncu müşteriyi şehirden alarak yakındaki bir sahil kasabasına götürmekle görevlidir. Oyunda ilk kez VR veya direksiyon setiyle oynayan kullanıcılar için alıştırma evresi de eklenmiştir. Oyuna alıştıktan sonra test evresine geçilmektedir. Test evresi AI arabaların olduğu kalabalık şehir trafiğinde başlamaktadır. Daha sonra şehir ile sahil bölgesi arasında ormanlık ve dağlık yollar bulunmaktadır. Ormanlık düz yolda ilerlerken aniden karşınıza çıkan engellere verdiğiniz tepkinizin süresi ölçülmektedir. Bunun nedeni gelişmiş ülkelerde reaksiyon süresinin ehliyet sahibi olmak isteyen sürücü adayları için ön şart olmasıdır. Dağlık bölgelerde çakıllı yollarda direksiyon hakimiyetini ve hızınızı ayarlayarak arabaya hakim olmanız beklenmektedir. Oyunun sonunda her kullanıcıya sürüş deneyimiyle ilgili 100 üzerinden puan verilmektedir. Test kullanıcıların her birinin ehliyete sahip olmasından dolayı minimum 70 puan almaları beklenmektedir. VR test evresinde gamer olan ve olmayan olarak 2 gruba ayrılmış 16 kişi ile test yapılmıştır. Deneyimli sürücülerin oyunun sonunda daha fazla puan aldığı görülmektedir. Deneyimli sürücüler arasında daha yüksek puan almış olanlar ise şehir dışı sürüş deneyimi olanlardır. Bu da deneyimin önemini göstermektedir. Oyun yardımıyla ehliyet sahibi olmadan daha öncesinde deneyim kazandırılabilir. Oyun sonuçlarında karşılaşılan en önemli nokta ise test kullanıcılarından ikisinin 50 puandan daha az almış olmasıdır. Ehliyet sahibi oldukları göz önüne alındığında trafiğe çıkma koşullarının yetersiz olduğu görülmektedir. Oyunda kendini geliştirdiğini düşünen kullanıcılar deneyimsiz veya şehir dışı deneyimi olmayan kullanıcılar olduğu görülmektedir. Direksiyon setiyle oyun oynamanın gerçek araba kullanıyormuş izlenimi yarattığı sonuna varılmıştır. Gamer olup olmadığı fark etmeksizin her katılımcı oyunun genişletilmesi ve farklı senaryolar eklenmesi durumunda sürücü adayları için gelişimlerine ve özgüven kazanmalarına ve trafiğe çok daha tecrübeli çıkabilmelerine yardımcı olacağını düşünmektedir. Reaksiyon testleri sonuçlarına bakıldığında ise ilk ve son reaksiyon süreleri arasında küçükte olsa bir azalma olduğu görülmektedir. Bu da reaksiyon sürelerinin alıştırma ile azaltılabileceğini göstermektedir. Gelecek çalışmalarda, VR oyunu için farklı senaryolar eklenmesi ve hava koşullarına göre farklılık göstermesi hedeflenmektedir. Buna ek olarak, Terrain Generator varlıkları yerine Google Maps APIs kullanılarak sürücü adaylarının gerçek dünya yollarında deneyim kazanması hedeflenmektedir. Ayrıca yapılacak testlerin ehliyet sahibi olmayan bireylere yapılması planlanmaktadır. VR oyunu performans dolayısıyla sahne geçişleri içermektedir. Test kullanıcı bu sahne geçişlerini dikkat dağıtıcı ve gerçekliği bozucu bir etken olarak belirtmişlerdir. Gelecek çalışmalarda bilgisayar donanım iyileştirmesi ve sahne optimizasyonu yaparak tek sahnede bütün oyunun oynatılması hedeflenmektedir.

Özet (Çeviri)

This research was conducted with the aim of reducing traffic accidents, which are among the top 10 causes of death, announced by the World Health Organization [1]. According to WHO data, 1.3 million people pass away and nearly 50 million people are injured as a result of traffic accidents worldwide every year [2]. To express this statistic in another way, it corresponds to the crash of approximately 20 Boeing 737-800 type passenger planes in the world every day and the death of all passengers. If this scenario were happening in air transportation in the world, it would not be acceptable, but unfortunately, these statistics are far from the scenario in road transportation. In Turkey, more than 7 thousand people die in traffic accidents and 300 thousand people are injured every year [3]. To put it more clearly, while 22 people die on the highways of our country, more than 820 people are injured every day. Traffic accidents lead to injury or death of one of our children, who are the future of our country, every 10 minutes [3]. Some of the injured remain disabled throughout their lives and a significant part of their lives are adversely affected. Another striking statistic revealed by WHO is that the countries where 90% of the deaths in traffic accidents occur in the world are the countries with low-income and medium-income and the total number of registered vehicles is 54% of registered vehicles in the world [2]. Turkey, where the research was conducted, is one of these countries mentioned by WHO. In addition, the WHO report [2] also mentions the reasons why most accidents occur in these countries. Two of these reasons are poor planning in the highway networks and drivers who have a license without being adequately tested. Although most of the drivers in Turkey pass the exams, they cannot drive or they lack information. The first main purposeof this research is to show that individuals who have a license gain the right to drive without having enough knowledge and experience. Before starting the research, a questionnaire was prepared in order to raise awareness and to learn the opinions of drivers about driving license exams. Most of the drivers think that their driver's license exams and trainings are insufficient to get on the road as a driver. They said that most of the traffic accidents are caused by lack of information and not being able to master the rules. It is also thought that a VR game that will prepare the drivers for all kinds of scenarios will be much more successful for the preparation phase of the drivers and will be effective in reducing the number of accidents and raising awareness. People get most of the information from their own eyes and, in most cases, perception is dominated by vision, visualization of information is important for efficient education systems [4]. In addition, thanks to immersive gaming technologies, players feel more fluid, fascinating and motivating than normal games [5]. For these reasons, it was thought that the use of immersive technologies would give the best results. It was decided to prepare two separate games for drivers and driver candidates. It was decided to make a game that will teach the information in the book over the phone with AR, an accessible and widespread technology. VR and steering wheel technologies were chosen for driving training that can be supported by more advanced systems. The goal of AR serious game is to show that the knowledge that drivers learn from the book to pass the exam is not permanent, and to try to investigate how permanent this information is when visualized with augmented reality and serious gaming methodologies are used. In order to investigate this lack of information and customize the theme of the game, daily traffic signs that inform drivers about the road and are encountered every day were chosen as the subject. While conducting the research, the participants were selected from drivers with 1 - 6 years license due to their most up-to-date knowledge. Half of the traffic signs asked for the pre-test are the ones we encounter frequently in our daily life, and the other half are the signs that express dangerous areas but not frequently. According to the pre-test results, it was observed that the rate of not knowing the signs that we do not encounter frequently was high, and that even the most frequently encountered traffic signs were not known. Several research groups have used immersive technologies for learning purposes [6]. However, in many research processes, the pre-test questions were asked again as posttest questions, usually right after the experience, and the results were determined accordingly. In this research, the traffic signs that were asked in the pre-test were asked again in the active-duty part of the game and all the participants gave the correct answers. Participants only answered questions about their experiences after the game. The fact that none of the participants made mistakes in the active duty in the game and when asked again a year later, they knew most of it correctly, showing that the information learned through AR serious game is much more permanent than the ones taught by traditional methods. The effect of visualization methods with AR was also reinforced by the participants describing the scenes in which the traffic signs were in the game one year later. It is aimed to increase realism and make learning more effective by using the steering wheel in the VR serious game. The player is assigned as Uber driver in this game. The player is tasked with picking up the customer from the city and taking them to a nearby seaside town in the game. A practice phase has also been added for participants playing the game with VR or a steering wheel for the first time. After getting used to the game, the test phase is started. This phase begins in crowded city traffic with AI cars. Then, there are forested and mountainous roads between the city and the coastal area. The duration of your reaction to the obstacles that suddenly appear while you are walking on the forested straight road is measured. This is because in developed countries, reaction time is a prerequisite for driver candidates who want to have a driver's license. You are expected to dominate the car by adjusting your steering and speed on gravel roads in mountainous areas. At the end of the game, each player is given a score out of 100 for their driving experience. Participants are expected to score a minimum of 70 points as each has a driver's license. In the VR test phase, the test was conducted with 16 people divided into 2 groups as gamers and non-gamers. Experienced drivers seem to score more at the end of the game. Those with higher scores among experienced drivers are those with out-of-town driving experience. This shows the importance of experience, which can be gained with the help of game before having a license. The most important point encountered in the game results is that two of the testers got less than 50 points. Considering that they have a license, it is seen that the conditions for traffic are insufficient. It is also seen that participants who think that they have improved themselves in the game are inexperienced or without out-of-town experience. It has been concluded that playing games with the steering wheel gives the impression of driving a real car. Regardless of whether they are a gamer or not, each participant thinks that if the game is expanded and different scenarios are added, it will help driver candidates to develop and gain self-confidence and to be more experienced in traffic. When the results of the reaction tests are examined, it is seen that there is a slight decrease between the first and last reaction times. This shows that reaction times can be reduced with practice. In future studies, it is aimed to add different scenarios for the VR game and vary according to weather conditions. In addition, it is aimed for the driver candidates to gain experience on real world roads by using Google Maps APIs instead of Terrain Generator asset. In addition, it is planned to conduct the tests to individuals who do not have a license. The VR game includes scene transitions due to performance. Testers cited these scene transitions as a distraction and a reality-distorting factor. In future studies, it is aimed to play the whole game in a single scene by making computer hardware improvement and scene optimization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    666018

    Development of a virtual reality-based serious game for occupational health and safety training in underground mining

    Yeraltı madenciliğinde iş sağlığı ve güvenliği eğitimi için sanal gerçeklik tabanlı ciddi oyun geliştirilmesi

    SERVET GÜRER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ERKAYAOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF SÜRER

  2. Tez No

    483461

    A wearable EEG-based serious game for focus improvement and diagnosing ADHD/ADD patients by EEG signals classification

    Odaklanmanın geliştirilmesi için giyilebilen EEG temelli uygulamalı oyun ve EEG sinyal sınıflandırması ile DEHB hastalarına tanı koyma

    ALAA EDDIN ALCHALABI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Şehir Üniversitesi

    Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. SHERVIN SHIRMOHAMMADI

  3. Tez No

    855762

    Virtual reality-based advanced life support serious game

    Sanal gerçeklik tabanlı ileri yaşam desteği ciddi oyunu

    ARUN EKİN ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve TeknolojiBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK

    DOÇ. DR. MEHMET EMİN AKSOY

  4. Tez No

    588658

    Madencilik endüstrisi için sanal gerçeklik tabanlı ciddi oyun geliştirilmesi

    Development of virtual reality based serious games for mining industry

    SÜLEYMAN YASİN KILLIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHTİYAR ÜNVER

  5. Tez No

    657941

    El yapımı patlayıcılara müdahalede sanal gerçeklik ile kazaların önlenmesine yönelik bir uygulama

    An application to prevent accidents with virtual reality infighting against improvised explosive device

    MUSTAFA GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Kazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN DİLİPAK

Geri Dön