Variables in Virtual Reality Environment for Acrophobia

Kateřina Švadlenková

Bakalářská práce

Anotace:

Expoziční terapie ve virtuální realitě (z anglického Virtual Reality Exposure Therapy, VRET) prokazuje účinnost v léčbě specifických fobií, avšak výzkum proměnných prostředí, které mohou úzkostné reakce zvyšovat či snižovat, zůstává omezený. Tato bakalářská práce se zaměřuje na zkoumání vlivu blikajícího osvětlení a míry nepořádku v prostředí na fyziologické (srdeční tep) a psychologické (dotazník STAI X1 CZ) stresové reakce během virtuální expozice zaměřené na strach z výšek. Existující virtuální prostředí výtahu bylo upraveno a doplněno o přepínatelné proměnné prostředí. Interakce s prostředím probíhala prostřednictvím funkce "hand-tracking". Srdeční tep účastníků byl nepřetržitě monitorován pomocí hrudního pásu Polar H9. Uživatelská studie byla navržena jako experiment s opakovanými měřeními a vyváženým pořadím prezentace jednotlivých podmínek, přičemž stresové reakce byly zaznamenávány během jízdy výtahem do 20. patra. Výsledky potvrdily schopnost VRET vyvolat stresovou reakci, jelikož ve všech experimentálních podmínkách došlo k významnému zvýšení srdečního tepu oproti výchozí linii. Mezi jednotlivými variantami prostředí však nebyly zjištěny rozdíly ani ve fyziologických ukazatelích, ani v subjektivně hodnocené úzkosti měřené pomocí dotazníku STAI. Výskyt cybersickness (nevolnosti při použití virtuální reality) byl minimální. Kvalitativní zpětná vazba naznačila, že nepořádek v prostředí mohl sloužit jako rozptylující prvek, avšak nevedl ke zvýšení úzkostných reakcí. Tato uživatelská studie potvrzuje efektivitu virtuální expozice a zároveň poskytuje důležitá data pro optimalizaci návrhu virtuálních prostředí v kontextu personalizované expoziční terapie při léčbě strachu z výšek.

Abstract:

Virtual Reality Exposure Therapy (VRET) has established efficacy for treating specific phobias, yet investigation of environmental variables, which could increase or reduce anxiety, remains limited. This thesis investigates the impact of flickering light and environmental clutter on physiological (heart rate) and psychological (STAI X1 CZ) stress responses during exposure to heights. An existing elevator environment was adapted, and toggleable variables were implemented. Interaction with the environment was conducted using hand-tracking, and heart rate was monitored with a Polar H9 chest sensor. A within-subjects user study used counterbalanced presentation orders, measuring responses during elevator ascents to the 20th floor. Results confirmed VRET's stress induction, as heart rate significantly increased across conditions compared to baseline. However, no differential effects emerged between environmental variants physiologically or through STAI scores. Cybersickness was minimal. Qualitative feedback indicated clutter provided a distraction for participants but did not increase anxiety responses. This user study demonstrates the effectiveness of height exposure in VRET. Additionally, the results provide essential data for optimising environmental design in personalised exposure therapy for acrophobia treatment in the future.

Keywords

Virtual Reality, Exposure Therapy, Acrophobia, Environmental Variables, User Study

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 12. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 2. 2026
• Vedoucí: Mgr. Jiří Chmelík, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Nikola Kunzová

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informatika / Informatika