Možnosti implementace virtuálního průvodce do virtuálního tréninku v průmyslu
| dc.contributor.author | Krákora, David | cs |
| dc.contributor.referee | Adámek Milan, prof. Mgr. Ph.D. | cs |
| dc.contributor.referee | Grznár Patrik, doc. Ing. Ph.D. | cs |
| dc.date.accepted | 2026-01-15 | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-20T10:19:36Z | |
| dc.date.available | 2021-09-01 | |
| dc.date.available | 2026-05-20T10:19:36Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-26 | |
| dc.date.submitted | 2025-09-26 | |
| dc.description.abstract | Úvod: VR umožňuje bezpečně trénovat rizikové i kognitivně náročné úlohy ve standardizovaných podmínkách s měřením výkonu. Stále však není shoda, jak ztělesnit instruktora od žádné postavy (pouze hlas) přes stylizované/robotické podoby po realistického člověka. Míra antropomorfismu formuje pozornost i sociální odezvu a vysoký vizuální realismus bez behaviorální věrnosti může vyvolat "uncanny-like" nepříjemnost a zvýšit kognitivní zátěž. Cílem je porovnat NO, WIL, ROB a HUM, dále pak vyhodnotit dopad na výkon, počet asistencí, vizuální pozornost a subjektivní prožitek v průmyslovém tréninku montáže. Metodologie: Použili jsme randomizovaný within-subjects design (N = 104) s vyváženým pořadím osmi sekvencí. Experiment probíhal na Meta Quest 3. Primární manipulací byla podoba instruktora (NO, WIL, ROB, HUM). Z důvodu kongruence měl HUM mužský hlas a NO/WIL/ROB ženský TTS. Obsah i verbální znění a časování byly standardizovány napříč modalitami. Měřili jsme čas dokončení a počet asistencí. Pozornost k průvodci jsme u vizuálních modalit odvozovali z head-pose. Dále jsme sbírali 7bodové škály (uncanny-like nepříjemnost, vyrušování, mentální úsilí, pozitivní percepce, ponoření/identifikace) a preference. Pro předem specifikovaný kontrast NO vs. HUM jsme použili párový t-test nebo Wilcoxon a reportujeme 95 % CI a efektové velikosti (Cohenovo d pro t-test a rank-biserial r pro Wilcoxon), pro H2 a H3 jsme použili Friedmanovo ? a párové Wilcoxony s Holmovou korekcí a reportujeme Kendallovo W. Prováděli jsme kontrolu kvality dat. Studie byla schválena EK ZČU (V11/2024). Výsledky: NO byl rychlejší a vyžadoval méně asistencí než HUM (čas 106 vs 118 s, asistence 0,88 vs 1,50) s prakticky i statisticky významnými rozdíly. HUM měl nejvyšší nepříjemnost a vyrušování a celkově nejhorší subjektivní hodnocení. ROB i WIL dosahovaly srovnatelných či lepších výsledků bez penalizace výkonu. HUM přitahoval více pozornosti bez zisku na výkonu a preference účastníků směřovaly k NO, ROB a WIL. Diskuse: Samotný vizuální realismus instruktora nezlepšuje čas ani potřebu asistencí a může zvyšovat kognitivní náklady. U kognitivně náročných úloh je výhodnější ladit konkrétní rysy ztělesnění - srozumitelnost, stabilitu a jasné signály - než maximalizovat podobnost s člověkem. Závěr: Pro průmyslový VR trénink doporučujeme variantu bez avatara (NO) nebo ne-lidské/stylizované průvodce (ROB, WIL). Realistického člověka (HUM) volit uvážlivě tam, kde je klíčová sociální interakce a lze zajistit vysokou behaviorální věrnost. Prakticky: optimalizovat míru antropomorfismu podle cíle úlohy a kognitivních nároků. | cs |
| dc.description.abstract-translated | Introduction: VR enables safe, standardised training of risky and cognitively demanding tasks. There is no consensus on how to "embody" the instructor: from none (voice-only) through stylised/robotic forms to a realistic human. Anthropomorphism shapes attention and social response. High visual realism without behavioural fidelity can trigger uncanny-like discomfort and raise cognitive load. Aim: compare NO, WIL, ROB, and HUM and their impact on performance, assistance requests, visual attention, and subjective experience in an industrial assembly task. Methods: Randomised within-subjects design (N = 104), counterbalanced (8 sequences), on Meta Quest 3. The primary manipulation was the instructor's embodiment (NO, WIL, ROB, HUM). Content/text/timing, scene, and interactions were identical across modalities. Voice was fixed for congruence: HUM used a male voice. NO/WIL/ROB used a female, gender-neutral TTS. Metrics: completion time; assistance requests; attention to the instructor from head-pose (for visual modalities); 7-point scales (uncanny-like discomfort, distraction, mental effort, positive perception, immersion/identification) and preferences. Analyses: a priori NO vs. HUM contrast (paired t-test/Wilcoxon; 95% CIs; effect sizes Cohen's d / rank-biserial r), for H2-H3, Friedman's ? with pairwise Wilcoxon tests (Holm correction) and Kendall's W. Data quality checks were performed. Ethics: University of West Bohemia EC (V11/2024). Results: NO was faster and needed fewer assists than HUM (106 vs. 118 s; 0.88 vs. 1.50), with statistically and practically significant effects. HUM showed the highest discomfort and distraction and the worst ratings. ROB/WIL were comparable or better without a performance penalty. HUM attracted more attention without a performance gain. Preferences favoured NO/ROB/WIL over HUM. Discussion: Visual realism alone does not improve completion time or assistance needs and can increase cognitive costs. For demanding tasks, tune specific embodiment cues (clarity, stability, salient signals) rather than maximise human-likeness. Conclusion: For industrial VR training, prefer voice-only (NO) or non-human/stylised instructors (ROB, WIL). Use a realistic human (HUM) only where rich social interaction is essential and high behavioural fidelity can be ensured. Practically, match anthropomorphism to task goals and cognitive demands. | en |
| dc.description.department | Katedra průmyslového inženýrství a managementu | cs |
| dc.description.result | Obhájeno | cs |
| dc.format | 181 | |
| dc.identifier | 103005 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11025/68115 | |
| dc.language.iso | cs | |
| dc.publisher | Západočeská univerzita v Plzni | cs |
| dc.rights | Plný text práce je přístupný bez omezení | cs |
| dc.rights.access | openAccess | cs |
| dc.subject | Virtuální realita | cs |
| dc.subject | Virtuální trénink | cs |
| dc.subject | Realismus avatara | cs |
| dc.subject | Školení | cs |
| dc.subject | Uncanny Valley | cs |
| dc.subject | Vizuální pozornost | cs |
| dc.subject.translated | Virtual reality; Virtual training; Avatar realism; Training; Uncanny Valley; Visual attention | en |
| dc.thesis.degree-grantor | Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta strojní | cs |
| dc.thesis.degree-level | Doktorský | cs |
| dc.thesis.degree-name | Ph.D. | cs |
| dc.thesis.degree-program | Průmyslové inženýrství a management | cs |
| dc.title | Možnosti implementace virtuálního průvodce do virtuálního tréninku v průmyslu | cs |
| dc.type | disertační práce | cs |
| local.files.count | 5 | * |
| local.files.size | 15875220 | * |
| local.has.files | yes | * |
| local.relation.IS | https://portal.zcu.cz/StagPortletsJSR168/CleanUrl?urlid=prohlizeni-prace-detail&praceIdno=103005 |
Files
Original bundle
1 - 5 out of 5 results
No Thumbnail Available
- Name:
- DT_Krakora_S20P0002P.pdf
- Size:
- 11.72 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PV_Krakora_S20P0002P.pdf
- Size:
- 531.19 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Posudek vedoucího VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PO1_Krakora_S20P0002P.pdf
- Size:
- 1.19 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Posudek oponenta VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PO2_Krakora_S20P0002P.pdf
- Size:
- 1.08 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Posudek oponenta VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PB_Krakora_S20P0002P.pdf
- Size:
- 644.4 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Průběh obhajoby VŠKP