Teknologian hyödyntäminen virtuaalisissa luontokokemuksissa

Monelle saattaa herätä kysymys, että miksi luontoa pitäisi viedä virtuaaliseen muotoon, koska metsäähän on Suomi täynnä. Syitä on kuitenkin monia. On suuri määrä ihmisiä, joilla luontoon pääsy ei ole niin vaivatonta kuin se suurimmalle osalle on. On henkilöitä, joilla on jokin fyysinen tai henkinen este päästä luontoon kokemaan luontoelämyksiä. Mainittakoon esimerkkeinä vaikka liikuntarajoitteiset, vanhankodeissa olevat ikääntyneet ja sairaalapotilaat. Lisäksi suuri määrä maailman ihmisiä asuu isoissa kaupungeissa, joissa luonto on kaukana tai tuhottu ihmisen toiminnan seurauksena. Joissain maissa ei myöskään ole jokaisen oikeuksia, joka mahdollistaisi noin vain luontoon menemisen. Virtuaalisilla luontoratkaisuilla on todettu olevan myös vastaavia hyvinvointihyötyjä kuin oikeassa luonnossa vierailulla, esimerkiksi stressin alentamisessa ja elpymisen ja palautumisen lisäämisessä. Siksi virtuaaliset luontohuoneet tai muut virtuaaliluontoratkaisut esimerkiksi työpaikoilla ja oppilaitoksissa mahdollistaisivat entistä palauttavammat taukotilat, joissa henkilöt saisivat elpyä työn tai opiskelun rasituksista perus-kahvihuoneita paremmin. Opetuskäyttö ja simulaationkäyttö ovat muita keskeisiä virtuaalisen luonnon hyödyntämismahdollisuuksia.

Teknologia tarjoaa monia mahdollisuuksia rakentaa immersiivisiä ja interaktiivisia virtuaalisia luontokokemuksia. Näitä voidaan rakentaa joko kuvaamalla luontokohteita kameralla ja tallentamalla luontoäänimaisemia mikrofonilla tai sitten hyödyntämällä CGI-tekniikoita, jolloin virtuaaliset luontomaisemat luodaan esimerkiksi pelimoottoreita hyödyntäen. Alla on lisäksi lueteltu muutamia keskeisiä menetelmiä ja teknologioita, joita voidaan hyödyntää sekä hyödyntämiskohteita tarkemmin:

VR-lasit ja virtuaaliympäristöt: VR-teknologia sekä virtuaaliluontohuoneet mahdollistavat virtuaalisten, kameralla kuvattujen tai 3D-mallinnettujen luonnonympäristöjen esittämisen immersiivisesti.
AR-sovellukset: Lisätyn todellisuuden avulla voidaan yhdistää digitaaliset luontoelementit ympäristöön, mikä voi rikastuttaa ja laajentaa kokemusta.
Dynaamiset ekosysteemit: Tekoälyä, mallinnusta tai manuaalisia simulaatioita voidaan käyttää simuloimaan ja esittämään luonnon muutoksia, kuten metsänhoidollisia toimenpiteitä tai vuodenajan vaihteluita. Näin käyttäjä voi kokea luonnon elävänä ja jatkuvasti muuttuvana kokonaisuutena ja näkee tiettyjen ihmislähtöisten toimien vaikutuksen luontoon.
Interaktiiviset elementit: Interaktiiviset elementit virtuaaliluonnossa voivat tehdä kokemuksesta henkilökohtaisemman ja kiinnostavamman. Tätä voidaan hyödyntää esim. opetuspelejä rakentaessa tai tuotaessa lisäinformaatiota (virtuaali)luontokokemukseen.
Opetus: Virtuaaliset luontokokemukset mahdollistavat esimerkiksi ympäristötieteen opetuksen digitaalisessa muodossa, jolloin opiskelijat voivat tutkia luonnon monimuotoisuutta ilman maantieteellisiä rajoituksia ja ilman tarvetta matkustaa paikan päälle ja vuodenajasta riippumatta.
Terapia ja hyvinvointi: Rentouttavat virtuaaliset ympäristöt voivat toimia stressin lievittäjinä työ- ja opiskeluympäristöissä tai osana terapioita, joissa luonnon rauhoittava vaikutus on keskeisessä roolissa.
Matkailu ja kulttuuriperintö: Virtuaalimatkakokemukset mahdollistavat myös harvinaisten tai vaikeasti saavutettavien luonnonalueiden esittelyn laajemmalle yleisölle. Myös matkustusesteiset pääsevät näin kokemaan luontoelämyksiä eri paikoissa.

Luonnonvarakeskuksella virtuaaliluonnon mahdollisuuksia ja vaikutuksia tutkitaan erityisesti VirtuLab-virtuaaliluontolaboratoriossa. VirtuLab on Viikissä, Helsingissä sijaitseva virtuaaliluontotila, jonka avulla luontoympäristö voidaan tuoda korkealaatuisin audiovisuaalisin keinoin sisätiloihin. Tilassa voi kokea luontoelämyksiä silloin, kun luontoon ei ole helppo päästä. VirtuLabissa tutkitaan virtuaaliluonnon mahdollisuuksia kuten virtuaalisten luontoympäristöjen vaikuttavuutta sekä teknologisia ratkaisuja ja erilaisia sisältöjä. VirtuLab sopii myös ympäristömuutosten ja luonnonvarojen käytön hyväksyttävyyden sekä virtuaalisen luonnon hyvinvointivaikutusten tutkimiseen. Tulevaisuuden mahdollisuuksia ovat luontokokemusten pelillistäminen ja uusien digitaalisten luontoratkaisujen tutkiminen. Muuntautuvaa tilaa voidaan käyttää monitieteisessä ympäristötutkimuksessa. Luken tutkimuksissa on todettu, että virtuaaliluonnolla on varsin samanlaisia vaikutuksia kuin todellisilla luontokäynneillä. Joulukuussa 2022 julkaistussa tutkimuksessa todettiin virtuaaliluonnossa vietettyjen taukojen vähentävän tietotyöläisillä negatiivisia tunteita ja ahdistuneisuutta sekä lisäävän parasympaattisen hermoston aktiivisuutta, joka osoittaa rentoutumista. Toinen, vuonna 2024 julkaistu tutkimus, vertaili kolmea eri teknologiaa virtuaalisen luonnon esittämiseen: TV:tä, VR-laseja ja virtuaalista luontohuonetta. Tulokset osoittivat, että osallistujien elpyminen lisääntyi ja stressitasot sekä negatiiviset tunteet vähenivät virtuaaliluontoaltistuksen aikana. Tutkimus tunnisti myös eroja teknologioiden välillä.

Luken VirtuLab – virtuaaliluontotila Helsingin Viikissä.

Vierailu Tampereella aiheen tiimoilta

Aiheeseen liittyen, interaktiivisten puutarhojen suomalainen ryhmä vieraili Tampereen yliopistossa (TAU) 4.2. Ohjelmassa oli tapaamisia asiaankuuluvien tutkijoiden kanssa, jotka voisivat mahdollisesti tehdä yhteistyötä interaktiivisten puutarhamallien ja -sovellusten parissa. Vierailimme myös eräissä TAU:n tutkimuslaitoksissa: Ludus:ssa ja CIVIT:ssä.

Ludus - Observatory of Digital Interactions, on paikka, jossa opitaan ja tutkitaan leikkimielistä vuorovaikutusta teknologian kanssa. Sellaisena se on hyödyllinen moniin muihin tarkoituksiin, kuten käytettävyystestaukseen, teknologiavälitteistä yhteistyötä koskeviin tutkimuksiin, jne.

CIVIT - Centre for Immersive Visual Technologies, on Tampereen yliopiston Hervannan kampuksella sijaitseva tutkimusinfrastruktuuriyksikkö, joka tarjoaa tutkimustiloja, laitteita ja asiantuntemusta immersiivisen visuaalisen teknologian kehittyvällä alalla. Sen tärkeimpiä osaamisalueita ovat 3D-sisällön kehittynyt visualisointi, 3D-audiovisuaalisen informaation talteenotto, kehittyneet näytöt ja immersiivinen käyttäjäkokemus.

Vierailun aikana meille esiteltiin muutamia TAU:n tutkijoiden tekemiä luonnon kanssa vuorovaikutukseen liittyviä tutkimuksia. Lisäksi meille esiteltiin teknologiaa vierailun kohteena olleissa tutkimustiloissa, ja pääsimme myös testaamaan volumetrista kaappausta, josta kuva alla.

CIVIT ja esimerkki volumetrisesta kaappauksesta.

Yhteenvetona voidaan todeta, että teknologiasovellukset, kuten virtuaaliluontotilat, VR, AR, edistyneet 3D-mallinnusmenetelmät, simulaatiot, jne., tarjoavat tehokkaita keinoja luoda realistisia, interaktiivisia ja personoituja virtuaalisia luontokokemuksia. Tämä mahdollistaa uudenlaisia tapoja opiskella, tutkia ja nauttia luonnosta, entistä laajemmalle käyttäjäkunnalla.