إطار متعدد المعايير لتقييم التصميم الإرجونومي الشامل لمنتجات الواقع الافتراضي A multi-criteria framework for the holistic ergonomic design evaluation of VR products

شارك:
المجلة: Frontiers in Virtual Reality، المجلد: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/frvir.2025.1549963
تاريخ النشر: 2025-05-22
المؤلف: Akgün Tokatlı
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير

نظرة عامة

تناقش هذه القسم التأثير الكبير لتكنولوجيا الواقع الافتراضي (VR) على مختلف القطاعات، مع التأكيد على أهمية المعايير الهندسية في تصميم وتطوير منتجات الواقع الافتراضي. تعقد الهندسة، التي تشمل أبعادًا فرعية متعددة، عملية اتخاذ القرار، مما يستلزم اتباع نهج منظم مثل عملية التحليل الهرمي (AHP) لتحديد أولويات هذه المعايير بشكل فعال. تهدف الدراسة إلى تحليل كيفية تأثير تحديد أولويات العوامل الهندسية من قبل فرق تصميم الواقع الافتراضي على قيمة المنتج والابتكار، مقترحةً طريقة للتفريق القائم على الهندسة.

من خلال مراجعة شاملة للأدبيات ومقابلات مع خبراء، حددت الأبحاث 11 معيارًا هندسيًا محددًا، تم تقييمها من قبل الممارسين باستخدام AHP للمقارنات الثنائية. تكشف النتائج عن اختلافات ملحوظة بين الفرق التي تشارك في أبحاث المستخدمين وتلك التي لا تفعل ذلك. تتماشى النتائج مع مقترحات القيمة التسويقية لـ 20 شركة واقع افتراضي غير ألعاب، مما يشير إلى أن المعايير الهندسية التي تم التأكيد عليها في التسويق تتوافق مع تلك التي تعطيها فرق التصميم الأولوية، لا سيما بين أولئك الذين يقومون بأبحاث المستخدمين. تسلط هذه الدراسة الضوء على فائدة نهج مرن قائم على الأدلة في تحديد نقاط التمايز في تطوير المنتجات والابتكار، مما يدعم اتخاذ القرارات المدفوعة بالهندسة.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث التطور السريع لتكنولوجيا الواقع الافتراضي (VR) عبر مختلف القطاعات، مع التأكيد على ضرورة الاعتبارات الهندسية في تصميم وتطوير المنتجات. تبرز التحديات المستمرة المتعلقة بالعوامل البشرية في الواقع الافتراضي، كما أشار إيسا (2021)، وأهمية وضع إرشادات تصميم لضمان سلامة المستخدم، كما أكد أوبردورفر وآخرون (2023). يجادل المؤلفون بأن نهجًا شاملًا للهندسة في الواقع الافتراضي يمكن أن يقلل من المخاطر المحتملة ويعزز تجربة المستخدم، لا سيما في تعزيز إحساس الحضور، الذي غالبًا ما يطغى عليه التقدم التكنولوجي (جيرماناكوس وآخرون، 2022).

تهدف الدراسة إلى تحديد المعايير الهندسية الرئيسية التي تعطيها الأولوية مصممو ومطورو الواقع الافتراضي، وتحليل كيفية انعكاس هذه المعايير في مقترحات القيمة لمنتجات الواقع الافتراضي، وتقييم التوافق بين هذين الجانبين. تشمل المنهجية عملية متعددة المراحل، بما في ذلك مراجعة الأدبيات، وتحديد أولويات المعايير الهندسية باستخدام عملية التحليل الهرمي (AHP)، وتحليل مقارن لمقترحات القيمة التسويقية من شركات الواقع الافتراضي. تركز الأبحاث على أحد عشر معيارًا هندسيًا محددًا، مثل الراحة البصرية، وتصميم الواجهة، والوصول، والتي تعتبر ضرورية لتعزيز التمايز والابتكار في مشاريع الواقع الافتراضي. من المتوقع أن توفر النتائج رؤى حول توافق الاعتبارات الهندسية مع متطلبات السوق، مما يسهم في تطوير إطار شامل للهندسة لتطبيقات الواقع الافتراضي.

طرق

تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان قابلية التكرار وموثوقية النتائج. يصف قسم الطرق أيضًا التحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي برامج تم استخدامها للحسابات ومعايير الدلالة.

علاوة على ذلك، يبرز القسم الضوابط المنفذة للتحقق من النتائج، مما يضمن أن النتائج تعود إلى الظروف التجريبية بدلاً من المتغيرات الخارجية. بشكل عام، يوفر هذا القسم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم البحث، مما يسهل فهم كيفية استنتاج الاستنتاجات من البيانات المجمعة.

نتائج

يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى أن النموذج أو الفرضية المقترحة تعالج بشكل فعال أسئلة البحث المطروحة في البداية. تظهر مقاييس محددة، مثل الدقة، والضبط، أو غيرها من المقاييس الإحصائية ذات الصلة، تحسنًا ملحوظًا مقارنة بالمنهجيات الحالية.

بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن النتائج تمثيلات بيانية أو جداول توضح العلاقات بين المتغيرات، مما يعرض الاتجاهات أو الأنماط التي تدعم الاستنتاجات المستخلصة. يكشف التحليل أن التدخل أو النهج المختبر يحقق نتائج ذات دلالة إحصائية، مما يعزز صحة البحث وإمكانياته المحتملة في هذا المجال. بشكل عام، تسهم هذه النتائج في تقديم رؤى قيمة وتمهد الطريق للتحقيقات المستقبلية.

مناقشة

في هذا القسم، تناقش الأبحاث تحديد وتحديد أولويات المعايير الهندسية في تصميم الواقع الافتراضي (VR)، مما يؤدي إلى إطار يجمع 24 مفهومًا في 11 معيارًا رئيسيًا. من خلال ورشة عمل مع خبراء في تصميم الواقع الافتراضي والهندسة، تم تصنيف المعايير وتنقيحها، مما أدى إلى تضمين جوانب مثل الراحة البصرية، وهندسة الرقبة والرأس، وتصميم الواجهة، والعبء العقلي. تم استخدام عملية التحليل الهرمي (AHP) لترتيب هذه المعايير بناءً على أهميتها من منظور المصممين، مما يكشف أن الراحة البصرية، والتوازن الجسدي، وأداء النظام، والانغماس تعطي أولوية أعلى بكثير من المعايير الأخرى. تسلط الدراسة الضوء على أهمية أبحاث المستخدمين في تشكيل هذه الأولويات، حيث يميل الممارسون الذين يشاركون في اختبار المستخدمين إلى تقييم بعض المعايير بشكل مختلف مقارنةً بأولئك الذين لا يفعلون ذلك.

علاوة على ذلك، تحلل الأبحاث التوافق بين المعايير الهندسية ومقترحات القيمة التسويقية من شركات الواقع الافتراضي غير الألعاب. تشير النتائج إلى وجود توافق طفيف بين تحديد أولويات الخبراء والاتجاهات السوقية، مما يوحي بأن أبحاث المستخدمين تعزز العلاقة بين الاحتياجات الهندسية في تطوير المنتجات والمعايير التي تم التأكيد عليها في الخطابات التسويقية. تدعو الدراسة إلى نهج شامل ومتعدد الأبعاد لتصميم المنتجات يدمج الظواهر النوعية ورؤى الخبراء، مقترحةً عملية الشبكة التحليلية (ANP) كطريقة محتملة لاستكشاف الاعتماد المتبادل بين أبعاد التصميم المختلفة. يهدف هذا الإطار إلى دعم الفرق التي تعمل تحت قيود زمنية في اتخاذ قرارات تصميم مستنيرة تتماشى مع الاتجاهات السوقية واحتياجات المستخدمين.

Journal: Frontiers in Virtual Reality, Volume: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/frvir.2025.1549963
Publication Date: 2025-05-22
Author(s): Akgün Tokatlı
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making

Overview

The section discusses the significant impact of virtual reality (VR) technology on various sectors, emphasizing the importance of ergonomic criteria in VR product design and development. Ergonomics, which involves multiple sub-dimensions, complicates the decision-making process, necessitating a structured approach like the Analytic Hierarchy Process (AHP) to prioritize these criteria effectively. The study aims to analyze how the prioritization of ergonomic factors by VR design teams influences product value and innovation, proposing a method for ergonomics-based differentiation.

Through a comprehensive literature review and expert interviews, the research identified 11 specific ergonomic criteria, which were evaluated by practitioners using AHP for pairwise comparisons. The findings reveal notable differences between teams that engage in user research and those that do not. The results align with the marketing value propositions of 20 non-gaming VR companies, indicating that the ergonomic criteria emphasized in marketing correspond with those prioritized by design teams, particularly among those conducting user research. This study highlights the utility of an evidence-based agile approach in identifying differentiation points in product development and innovation, supporting ergonomics-driven decision-making.

Introduction

The introduction of the research paper discusses the rapid evolution of Virtual Reality (VR) technology across various sectors, emphasizing the necessity for ergonomic considerations in product design and development. It highlights the ongoing challenges related to human factors in VR, as noted by Easa (2021), and the importance of establishing design guidelines for user safety, as emphasized by Oberdörfer et al. (2023). The authors argue that a holistic approach to VR ergonomics can mitigate potential risks and enhance user experience, particularly in fostering a sense of presence, which is often overshadowed by technological advancements (Germanakos et al., 2022).

The study aims to identify key ergonomic criteria prioritized by VR designers and developers, analyze how these criteria are reflected in the value propositions of VR products, and assess the consistency between these two aspects. The methodology involves a multi-stage process, including a literature review, prioritization of ergonomic criteria using the Analytic Hierarchy Process (AHP), and a comparative analysis of marketing value propositions from VR companies. The research focuses on eleven specific ergonomic criteria, such as visual comfort, interface design, and accessibility, which are essential for enhancing product differentiation and innovation in VR projects. The findings are expected to provide insights into the alignment of ergonomic considerations with market demands, ultimately contributing to the development of a comprehensive ergonomic framework for VR applications.

Methods

The section on “Materials and Methods” outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as the protocols followed to ensure reproducibility and reliability of the results. The methods section also describes the statistical analyses applied to interpret the data, including any software utilized for calculations and the criteria for significance.

Furthermore, the section emphasizes the controls implemented to validate the findings, ensuring that the results are attributable to the experimental conditions rather than external variables. Overall, this section provides a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research, facilitating an understanding of how the conclusions were drawn from the data collected.

Results

The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicate that the proposed model or hypothesis effectively addresses the research questions posed at the outset. Specific metrics, such as accuracy, precision, or other relevant statistical measures, demonstrate a marked improvement over existing methodologies.

Additionally, the results may include graphical representations or tables that elucidate the relationships between variables, showcasing trends or patterns that support the conclusions drawn. The analysis reveals that the intervention or approach tested yields statistically significant results, reinforcing the validity of the research and its potential implications for the field. Overall, these findings contribute valuable insights and pave the way for future investigations.

Discussion

In this section, the research discusses the identification and prioritization of ergonomic criteria in virtual reality (VR) design, culminating in a framework that consolidates 24 concepts into 11 key criteria. Through a workshop with experts in VR design and ergonomics, the criteria were categorized and refined, leading to the inclusion of aspects such as visual comfort, neck and head ergonomics, interface design, and mental workload. The Analytic Hierarchy Process (AHP) was employed to rank these criteria based on their importance from the designers’ perspective, revealing that visual comfort, physical balance, system performance, and immersion are prioritized significantly higher than other criteria. The study highlights the importance of user research in shaping these priorities, as practitioners who engage in user testing tend to evaluate certain criteria differently compared to those who do not.

Furthermore, the research analyzes the alignment between ergonomic criteria and marketing value propositions from non-gaming VR companies. The findings indicate a marginal consistency between expert prioritization and market trends, suggesting that user research enhances the correlation between ergonomic needs in product development and the criteria emphasized in marketing discourses. The study advocates for a holistic, multidimensional approach to product design that integrates qualitative phenomena and expert insights, proposing the Analytic Network Process (ANP) as a potential method for exploring interdependencies among various design dimensions. This framework aims to support teams under time constraints in making informed design decisions that align with market trends and user needs.

شارك: