virtuaalinen rantamaisema, hiekkaa ja metsää mallinnettuna.

Savonia-artikkeli Pro: Immersiivisen virtuaaliluontokokemuksen toteuttaminen

Savonia-artikkeli Pro on kokoelma monialaisen Savonian asiantuntemusta eri aiheista.

This work is licensed under CC BY-SA 4.0Creative Commons logoCreative Commons Attribution logoCreative Commons Share Alike logo

Olemme Digireitit Pohjois-Savo -hankkeen aikana työstäneet erilaisia kokeellisia 360-kuvaamiseen perustuvia digitaalisia luontoreittejä niin Puijolta, Tahkolta kuin Tiilikkajärven kansallispuistostakin. Näiden lisäksi halusimme kokeilla, millaista olisi luoda virtuaalilaseilla koettava virtuaalinen luontokokemus, joka immersioltaan – eli ”virtuaalimaailmaan uppoutumiseltaan” – olisi lähellä oikeaa luontokokemusta. Mallinnettavaksi kohteeksi valikoitui Tiilikkajärven Venäjänhiekka, joka on paikkana sopivan kompakti ja monipuolinen seikkailtavaksi virtuaalimaailmana.

Todellisesta maailmasta virtuaaliseen muotoon

Lähdimme tekemään 360-kuvauksia Tiilikkajärven reiteistä ja otin mukaan Leica BLK360 -laserkeilaimen, jolla skannataan ympäristöjä millitarkasti ja pintojen tekstuureja väreineen. Laserkeilaimet on optimoitu paikallaan pysyvien rakenteiden skannaamiseen, mutta halusimme kokeilla, miten se soveltuu metsäalueille. Skannaus onnistui hyvin sadekuuroista ja kovasta tuulesta huolimatta, mutta kun skannausmateriaali yhdistettiin 3D-malliksi, huomattiin tuulessa heiluneiden puun oksien tehneen malliin paljon ”valkeaa kohinaa” (kuva 1). Myös mallin reunalla oleva ranta oli muodostunut rosoiseksi, sillä laserkeilaus ei onnistu veteen. Nämä ongelmat olivat odotettuja, mutta varsinainen kysymys – kuinka mallia tullaan lopulta hyödyntämään – oli vielä selvittämättä.

Kuva 1. Laserkeilattua Venäjänhiekan rantaa 3D-mallina, jossa ”valkeaa kohinaa” puiden oksilla. Ruudunkaappaus: Kalle Sievänen

Virtuaalisuus eloon pelimoottorilla

Meillä oli 3D-malli, mutta ei tietoa, riittävätkö resurssimme ja osaamisemme työstämään Venäjänhiekkaa virtuaalikokemukseksi asti. Hankkeen tavoitteiden kannalta olisi ollut riittävää esitellä laserkeilausta ja sen vaatimuksia virtuaaliluontopolkujen luomiseen. Huomasimme kuitenkin, että 3D-mallimme oli sellaisenaan liian raskas ja vaatisi tehokkaan tietokoneen sen hyödyntämistä ajatellen. Mallin keventäminen olisi ollut vaihtoehto, mutta siihen ei ollut resursseja.

Onneksemme saimme hankkeelle työharjoitteluun Savonian tietotekniikan opiskelijan Niko Mannisen, joka halusi työstää jotain virtuaalitodellisuuteen liittyvää Unity-pelimoottoria hyödyntäen. Nikon aloittaessa Venäjänhiekan 3D-mallin työstämistä, todettiin mallin olevan liian raskas mobiililaitteita vastaaville virtuaalilaseille ja sekava ”kohisevien” puiden takia. Päätimme hyödyntää 3D-mallia vain pohjana virtuaalisen Venäjänhiekan käsin rakentamiseen pelimoottoriin, kun mallin puiden korvaaminen kevyemmillä 3D-puumalleilla olisi voinut olla vain työläämpi ratkaisu.

Virtuaalimaailman immersiota lisättiin aidoilla Venäjänhiekalla otetuilla 360-kuvilla, -videoilla, linnunlauluäänitteillä ja muilla äänillä. 360-kuvat loivat virtuaaliympäristöön vastarannan ja taivaan (kuva 2), 360-video toimi introna, ja äänimaailma toi eloa lentelevien 3D-lintujen kanssa. Ympäristössä pystyi myös kokemaan pelillistettyjä toimintoja, kuten marjojen ja sienien poimintaa, mato-ongintaa, puiden pilkkomista, nuotion sytyttämistä, mahdollisuutta tutustua jokaisenoikeuksiin ja sekä nauttimaan vain virtuaaliluonnon rauhasta.

Kuva 2. Virtuaalisen Venäjänhiekan tulentekopaikka. Ruudunkaappaus: Ville Heiskanen

Tuliko riittävän immersiivinen?

Virtuaalisen Venäjänhiekan kehitystä hiottiin elementtien lisäilyllä ja pelitestailujen avulla. Testeissä ilmeni monia immersiivisyyttä rikkovia ”ominaisuuksia”, kuten pelaajan yllättävää hyppäämistä puiden latvojen korkeuteen tai esineiden putoamista maan läpi. Nikon ongelmanratkaisutaidot olivat koetuksella, mutta suurimmat ongelmat saatiin korjattua. Joitakin pienempiä ongelmia, kuten mato-onkeen tarttuvan kalan ”kuminauhamainen” liikehdintä edestakaisin siiman päässä, jätettiin korjaamatta aikataulusyistä.

Virtuaalisen Venäjänhiekan demo testattiin XR Centerillä Savonian kansainvälisillä opiskelijoilla Meta Quest 2 ja 3 -virtuaalilaseilla, testauksen kestäen noin 10 minuuttia per testaaja (kuva 3). Testin aikana kerättiin käyttäjäkyselyä kahden restonomiopiskelijan opinnäytetyötä varten. Testit sujuivat erinomaisesti ja testaajilla tuntui olevan hauskaa. Vaikka välillä ”epätoivotut ominaisuudet” toivatkin mukaan omaa hauskuuttaan immersiota rikkoen, yritys kerätä virtuaalimustikoita peliohjainten sijaan omin sormin kertoo kokemuksen uppouttavuudesta. Testaajat vaikuttivat lyhyen testin aikana oppivan samalla jotain Suomen luonnosta, mikä on erinomainen asia.

Kuva 3. Virtuaalisen Venäjänhiekka kokemuksen demon testausta kansainvälisillä opiskelijoilla. Kuva: Katariina Moilanen

Pohdinta

Virtuaaliluonnosta voi saada paljon hyötyjä, kun kokemus on tarpeeksi immersiivinen. Riittää, että äänimaailma ja ympäristön käyttäytyminen ovat mahdollisen realistisia, vaikka grafiikka ei sitä olisikaan. Vaikka virtuaalilasien käyttäminen kuluttajatasolla on vielä hyvin rajallista, esimerkiksi koulutus- ja kuntoutuskäytössä immersiivisistä digitaalisista luontokokemuksista voi olla suurta hyötyä oppimiseen ja henkiseen hyvinvointiin. On siis tärkeää pohtia virtuaalikokemuksen tuomia hyötyjä verrattuna toteutuksen kustannuksiin, sillä hyvän toteutuksen tuottaminen kustantaa paljon. Esimerkiksi luontopolkujen tuominen digitaaliseksi kokemukseksi 360-kuvausta hyödyntäen on paljon kustannustehokkaampaa, kuin virtuaalimaailmaksi rakentaminen.

Kirjoittaja:

Kalle Sievänen, TKI-asiantuntija, Digitalisaatio kestävän luontomatkailun edistäjänä – Digireitit Pohjois-Savo -hanke, Savonia-AMK, kalle.sievanen@savonia.fi

Artikkelin lausemuotoiluun on hyödynnetty ChatGPT:ta.

Artikkelin otsikkokuvan ruudunkaappaus: Ville Heiskanen