Virtuaalitodellisuus tuotekehitysympäristönä

Hippa Remote -hankkeessa Kokkolassa on toteutettu vuosien 2021–2022 aikana kaksi virtuaalitodellisuudessa toimivaa tuotekehitysympäristöä testausalustaksi alueen hoiva-alan yrittäjien tuote- ja palvelukonsepteja varten. Ympäristöissä on testattu kahta palvelukonseptia.

Virtuaalitodellisuus tarjoaa kustannustehokkaan tavan koekäyttää tuote- ja palvelukehitykseen liittyviä ideoita. Tämän ajatuksen ympärille rakennettiin kehitysympäristö, missä yritysten potentiaalisia tuotteita voidaan testata. Kehitysympäristöihin on rakennettu tuotteisiin tai palveluihin liittyvää toiminnallisuutta, jota on voitu koekäyttää paitsi kehitystyötä tekevällä yrityksellä, myös loppukäyttäjillä.

 

Hippa Remote -hankkeen kärkenä toimivat asiakaslähtöiset digitaaliset sote-alan tuote- ja palvelukehitysympäristöt. Tämä toimi johtoajatuksena ympäristöjen rakentamisessa. Pohjalle otettiin perinteinen rintamamiestalon pohjapiirustus, josta luotiin 3D-malli.

Rintamamiestalo valikoitui ympäristöksi siksi, että ympäristössä haluttiin koekäyttää erityisesti ikäihmisten hyvinvointiin liittyviä tuotteita ja palveluita. Monet haja-asutusalueiden ikäihmiset asuvat edelleen kotonaan omakotitaloissa, ja yleensä nämä rakennukset ovat sotavuosien jälkeen rakennettuja rintamamiestaloja. Nämä rakennukset ovat usein varsin ahtaita ja sokkeloisia, mikä mahdollistaa kehitysajatusten testaamisen sellaisessa ympäristössä, missä myös itse loppukäyttäjä asuu.

Talosta luotu 3D-malli siirrettiin Unity-pelimoottorille, missä sen ympärille rakennettiin toiminnallisuutta. Malliin lisättiin kalusteet ja huonekalut sekä rakennuksessa asuva ikäihminen, Mirja. Ympäristön perustason toimintalogiikka sisältää esimerkiksi toimivien ovien ja laatikostojen kaltaiset toiminnallisuudet. Mirja itsessään on tekoälyn ohjaama niin sanottu NPC-hahmo (Non-Player Character), joka toimii vuorovaikutuksessa VR-lasit pukeneen käyttäjän kanssa.

Näitä perustason toiminnallisuuksia syvennetään asiakkaiden tuoteideoita varten. Esimerkiksi Mirja voi liikkua tilassa reitinhakualgoritmin avustuksella, ja tämän kanssa voi myös keskustella valintoihin perustuvan vuoropuhelujärjestelmän avulla. Asukas ei kuitenkaan toimi spontaanisti, vaan kaikki toiminnallisuus on rakennettava ennalta.

Unity on pelikehitysalusta, mutta sen sisältämä toiminnallisuus ja ennen kaikkea laajennettavuus tarjoavat hyvän pohjan tämänkaltaista testiympäristöä varten. Toiminnallisuuksien rakentamiseen käytetään Playmaker-lisäosaa. Playmaker on tilakoneisiin perustuva logiikkatyökalu, jolla on mahdollista rakentaa erilaisia toiminnallisuuksia kytkemällä noodeiksi muutettuja funktioita toisiinsa. Tämä korvaa Unityn oman C#-skriptauskielen ja tekee erilaisten tuotekonseptien testiympäristöjen rakentamisesta nopeaa.

Toinen Unityn etu on laaja yhteensopivuus. Ympäristö on rakennettu toimimaan Metan Oculus-laseille, ja sitä pystyy käyttämään niin Quest-lasien sisäänrakennetun Android-alustan kautta kuin työpöytäversionakin. Ympäristö toimii myös muilla virtuaalilaseilla.

Ympäristössä on koekäytetty Ylivieskassa toimivan yrityksen etähoivajärjestelmän konseptin hahmotteluun. Yrityksen ajatuksena oli rakentaa ikäihmisille tarkoitettu turvajärjestelmä, jossa olisi mahdollista seurata yksinasuvien henkilöiden elämää erilaisten sensorien avulla mutta siten, että varsinaista hahmontunnistusta ei käytetä, jotta käyttäjien anonymiteetti säilyy.

 

VR-ympäristöön rakennettiin tekoälyn ohjaaman käyttäjän arkipäiväisiä toimia seuraava järjestelmä, johon käyttäjä pystyi olemaan vuorovaikutuksessa tablet-tietokoneelle laaditun käyttöjärjestelmän kautta. Tämän järjestelmän toiminnallisuus voitiin testata virtuaalitodellisuudessa aina tablet-tietokonetta myöden, ja se antoi hyvän pohjan tuoteidean jatkokehitykselle.

Ympäristöä hyödynnettiin myös asiakkaan ja työntekijän vuorovaikutusta helpottavan sovelluksen testaamiseen. Mobiililaitteilla toimiva sovellus mahdollistaa vuorovaikutuksen syventämisen tarjoamalla työntekijälle tietoa asukkaan mieltymyksistä. Sovellusta koekäytettiin laatimalla asukkaan ja käyttäjän välille vuoropuhelua, jota pystyi syventämään lukemalla lisätietoa asukkaasta tablet-tietokoneen kautta.

Käyttäjäpalautteen perusteella virtuaalinen tuotekehitysympäristö osoittautui nopeaksi ja kustannustehokkaaksi tavaksi koekäyttää tuote- ja palveluideoita ennen kuin niitä aletaan käytännössä laatimaan. VR-ympäristössä voidaan havaita tuotteiden ja palveluiden edut ja ongelmakohdat jo ennen varsinaisen tuotekehityksen aloitusta.

Suurin yksittäinen varjopuoli on käyttäjäkokemus, joka nykylaitteilla on vielä varsin vaatimaton. VR-tilassa liikutaan ja toimitaan erillisten ohjainten avulla, mikä ei ole ongelma peliharrastajalle tai edistyneille käyttäjille. Sellaiset käyttäjät, joilla ei ole aiempaa kokemusta vastaavista laitteista, vaativat paljon perehdytystä, jotta toiminta virtuaalitodellisuudessa onnistuu.

Tätä ongelmaa on pyritty ratkomaan kattavalla käyttäjäohjauksella. Käyttäjälle kerrotaan ennen VR-laitteiden käynnistämistä tarvittavat painikkeet, ja tämä toistetaan sovelluksen käynnistyessä. Näillä toimenpiteillä ei ole kuitenkaan saatu ratkaistua kaikkia käytettävyyden haasteita. Monet kokevat edelleen VR-ympäristön käytön hankalaksi juuri ohjauksen vuoksi.

Käytettävyyden ongelmakohtia on pyritty ratkaisemaan toisessa tuotekehitysympäristössä, joka on laadittu rintamamiestaloympäristön rinnalle. Modernin yksikerroksisen ja avaran omakotitalon ympärille rakennetussa ympäristössä käyttäjä on vuorovaikutuksessa maailman kanssa käsiseurannan avulla. Metan Oculus Quest 2 -lasit mahdollistavat käsien liikkeiden mallintamisen laitteen kameroiden avulla, minkä ansiosta erillisiä ohjaimia ei tarvita. Ympäristöön ollaan vuorovaikutuksessa suoraan. Esimerkiksi ovi avataan tarttumalla siihen sen sijaan, että käyttäjän olisi osattava painaa tarttumisen mahdollistavaa painiketta ohjaimesta.

Käsiohjaus ratkaisee yhden ongelman, mutta tilassa liikkumista sekään ei helpota. VR-tilassa voi kävellä kuin oikeassakin maailmassa, mutta tämä edellyttää riittävä suurta, tyhjää aluetta, jossa käyttäjä voi liikkua turvallisesti. Tätä pidemmät etäisyydet liikutaan yleensä joko liikuttamalla VR-käyttäjää ohjainten analogisauvoilla tai käyttämällä erillistä teleporttisädettä.

Suora liikkuminen ohjainsauvoilla tuottaa pahoinvointia, koska todellisessa maailmassa käyttäjä pysyy paikallaan. Teleporttiliikkumisen haasteena puolestaan ovat ohjaimet, sillä säteen käyttäminen vaatii yleensä yhden tai useamman painikkeen käyttämistä. Vaikka teleportti ratkaiseekin pahoinvointiin liittyvät ongelmat, se ei kuitenkaan poista käytettävyyden haasteita.

Ympäristöjen kehitystyössä on vuoden 2022 aikaan pyritty ratkaisemaan juuri käytettävyyteen ja liikkumiseen liittyvät ongelmat. Tavoitteena on ollut tehdä ympäristöistä mahdollisimmat helppokäyttöiset mutta siten, että niiden toiminnallisuutta ei ole tarvetta yksinkertaistaa liikaa.

Liikkumisen ongelmia on ratkottu siten, että eräässä testisovelluksessa käyttäjä voi siirtyä paikasta toiseen kohdistamalla katseensa ympäristössä sijaitseviin merkkeihin. Kun näitä katsoo hetken, käyttäjä siirtyy automaattisesti haluamaansa kohteeseen.

Tämä ajatus siirtyi toiseen tuotekehitysympäristöön siten, että käyttäjän mukana kulkee virtuaalinen robotti. Robotin ”kasvot” ovat tablet-tietokone, jossa näkyy tilan pohjapiirros. Painamalla ruutua käyttäjä voi siirtyä eri huoneisiin, ja robotti seuraa tätä. Tämä yhdistettynä käsiseurantaan madaltaa kynnystä ympäristön käyttämiseen tekemällä sen mahdollisimman helpoksi. Tämä puolestaan avaa mahdollisuuksia ympäristön käyttöön tuote- ja palvelukehityksessä, koska rima on aiempaa matalampi.

Palaute virtuaalitodellisuudesta tuote- ja palvelukehitysympäristönä on ollut rohkaisevaa. Mukana olleet yritykset ovat kokeneet VR-sovellukset hyvinä keinoina ratkaisujensa testaamiseen jo ennen kuin varsinainen tuotekehitys on aloitettu.

 

Kirjoittajat:

Juho Kuorikoski
TKI-asiantuntija
Centria-ammattikorkeakoulu
etunimi.sukunimi@centria.fi
www.centriahealthlab.fi