Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Ondřej Jakub Chromý
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Tomáš Švec
Reviewer: Ing. Tomáš Milet, Ph.D.
This thesis investigates the effect of environmental level of detail (LOD) on subjective presence, cybersickness, and physiological response in virtual reality. Three virtual park environments (Abstract, Low-poly, and Realistic), sharing an identical spatial layout, were designed around a biofeedback fountain, whose jet height was modulated in real time by the participant’s heart rate variability. A within-subjects user study with 24 participants evaluated user reactions during periods of free exploration and a structured paced breathing exercise. Results indicate a significant but non-linear effect of LOD on subjective presence. Spatial presence and perceived realism decreased significantly when transitioning from the Realistic to either stylised condition, while the Low-poly and Abstract scenes were largely indistinguishable. Involvement showed a non-monotonic pattern, suggesting that radically abstract environments can elicit curiosity-driven engagement that partially offsets reduced visual fidelity. No significant effect of LOD was observed on cybersickness or mean heartrate, confirming that the biofeedback mechanism remains robust across substantial variations in visual style. These findings suggest that while transitioning from realistic to stylised rendering carries a perceptual cost, further detail reductions within the stylised range leave most dimensions of user reaction largely unchanged.
virtual reality, level of detail, presence, cybersickness, biofeedback, heart rate, Meta Quest, IPQ, VRSQ, within-subjects design, Project Ekhi
Date of defence
19.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Topics for thesis defence
Language of thesis
English
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (místopředseda) Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen) Ing. Petr Veigend, Ph.D. (člen) Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Tomáš Švec
Z pohledu vedoucího je třeba vyzdvihnout vysokou úroveň metodického návrhu, zpracování a následného vyhodnocení výsledků práce v porovnání se standardní úrovní bakalářských prací. Student jednotlivá rozhodnutí věcně odůvodňuje, stejně tak výběr nástrojů. Uživatelskou studii a sběr dat provedl důsledně. Následně pomocí statistických testů výsledky analyzuje a vyvozuje z nich závěry, které jsou pro obor netriviální, přínosné a vhodné pro další rozšířené zkoumání. Pojmenovává také limitace a možná zkreslení a při formulaci závěrů se vyhýbá přílišné generalizaci. Text je přehledně strukturovaný, srozumitelný a věcný.
Slabší stránky se týkají spíše dílčích rozhodnutí. Fyziologická linie mohla čerpat z bohatších dat, než jen z průměrného srdečního tepu. Méně reflektovaná zůstala také skutečnost, že manipulace s úrovní detailu je provázána s odlišnou výtvarnou koherencí použitých assetů, což je vedle vypnutého anti-aliasingu další potenciální zdroj zkreslení.
Uvedené výhrady však mají charakter podnětů k diskusi a nesnižují celkově vysokou úroveň práce, ani její praktickou hodnotu. Práce je doporučena k obhajobě s navrhovaným hodnocením A (výborně).
Zadání je průměrně náročné, přičemž jeho reálná obtížnost závisela na svědomitosti přístupu studenta. Ten k úloze přistoupil zodpovědně. Práce navazuje na projekt Ekhi, výzkumně-vývojovou platformu FIT VUT pro využití virtuální reality v psychiatrii, do jejíž infrastruktury byla tři nově vytvořená prostředí integrována bez zásahů do zbytku systému. Dosažené výsledky a výsledný software jsou bezprostředně využitelné a aktuálně v procesu zapracování do probíhající studie na zdravých dobrovolnících ve spolupráci s Lékařskou fakultou Masarykovy univerzity. Cílem je zlepšení stavu diagnostikovaných pacientů prostřednictvím biofeedbacku.
Všech pět bodů zadání bylo splněno beze zbytku a v několika ohledech byla očekávání kladená na bakalářskou práci překročena. Volba měřicích nástrojů (IPQ, VRSQ) byla opřena o věcné srovnání dostupných dotazníků, statistické testy byly voleny podle ověření normality a doplněny o velikosti účinku i korekci na mnohonásobné porovnání, ověřen byl rovněž vliv pořadí scén. Odlišnost tří úrovní detailu byla doložena i objektivně (geometrické metriky a komprese obrazu jako posouzení vizuální komplexity) a diskuse je doprovázena rozborem přiznaných limitací. Přesun cílového zařízení z Meta Quest 3 na Quest 2 kvůli nejnovější aktualizaci softwaru je řádně zdokumentován, zůstává v rozsahu zadání a nemá dopad na jeho splnění.
Student při řešení práce samostatně vyhledával aktuální a relevantní odbornou literaturu a pracoval s ní věcně a cíleně. Citované zdroje pocházejí z kvalitních především zahraničních konferencí a časopisů a zahrnují jak zakládající práce k pojmům přítomnosti a cybersickness, tak aktuální studie z let 2024 a 2025. Literatura je využita především k obhájení metodických rozhodnutí. Srovnání dotazníků pro měření presence (PQ, SUS, IPQ) i cybersickness (SSQ, FMS, CSQ, CSQ-VR, VRSQ) vychází přímo z citovaných psychometrických evaluací, o něž je opřena výsledná volba nástrojů. Odkazy jsou v textu použity konzistentně u věcných tvrzení a rozsah použité literatury je vzhledem k zaměření práce přiměřený.
Nedostatky jsou drobného charakteru, např. chybějící DOI/strany u reference č. 11 (Mitzner).
Student byl během řešení aktivní a responzivní, téma vyhledal a dohodnul s předstihem a po většinu doby zpracování práce byl v kontaktu s vedoucím a s projektem Ekhi 1-2x týdně. Řešení průběžně konzultoval a v několika iteracích předváděl také demo funkcionality a následně zapracovával zpětnou vazbu. Na konzultace byl připraven, pokud došlo k posunu termínu, informoval o něm a do příští schůzky rozdíl zapracoval.
Stav práce byl průběžně konzultován s vedoucím a aktuální podoba práce sdílena v systému Overleaf, což usnadnilo finalizování podoby práce v posledních týdnech. Student byl schopen dobře prioritizovat klíčové body (např. rozběhnutí uživatelského testování).
Vytvořený software byl zapracován do aktuální podoby platformy Ekhi, využití těchto výsledků je popsáno výše. Student se rovněž pokusil o účast na konferenci Excel@FIT, příspěvek však bohužel nebyl přijat.
Se studentem byla diskutována také možnost výsledky publikovat v zahraničním časopise se zaměřením na virtuální realitu a jednání je aktuálně v běhu.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Tomáš Milet, Ph.D.
Práce je nadprůměrná. Měření a testování je uděláno precizně. Návrh scén je spíše průměrný. Technická dokumentace je čitelná a pochopitelná. Výsledky mají přesah.
Evaluation level: obtížnější zadání
Zadání je obtížnější, neboť vyžaduje využití několika různorodých technologií a studium oblastí mimo informační technologie.
Práce je pochopitelná po prvním přečtení. Její struktura není standardní, teoretické sekce se vyskytují v pozdějších fázích textu, ale celkově je práce uskupena vhodně.
Po jazykové stránce není moc, co práci vytknout. Formální stránka obsahuje několik opakujících se chyb.
Příklady chyb:
Realizační výstup, aplikace a testy jsou na dobré úrovni. Hlavní část práce stojí na testování a analýze dat. Navržená aplikace funguje v rámci mezí (je možné najít chyby v případě, že uživatel dělá neočekávané akce). Testy jsou standardizované. A vyhodnocení v pořádku.
Práce může posloužit jako základ výzkumu vlivu kvality prostředí na vtáhnutí uživatele do virtuálního prostředí.
Evaluation level: zadání splněno
Body zadání byly splněny.
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Technická zpráva je v obvyklém rozsahu. Je stručná, ale výstižná. Technické aspekty aplikace a realizace nejsou zveřejněny.
Práce využívá 23 zdrojů informací. Zdroje jsou vhodné a kvalitní. Některé zdroje jsou však duplicitní a některé části textu by mohly být lépe citovány.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová