VR 对使用者认知和情感的影响

2022-11-07 15:00:34 浏览数 (2)

来源：IEEE VR 2022 论文题目： a. "Do You Notice Me? How Bystanders Affect the Cognitive Load in Virtual Reality"; b. "A Wheelchair Locomotion interface in a VR Disability Simulation Reduces Implicits Bias"; 内容整理：杨晓璇 本文展示了 2022 IEEE VR 会议 Emotion and Cognition 主题的两篇论文。第一篇论文研究旁观者对于 VR 使用者的认知产生的影响，VR 使用者在听到旁观者的脚步声或看到虚拟的旁观者时，会增加一定的认知负担，专注度会受到负面影响。 第二篇论文研究 VR 的一种特殊应用 Disability Simulation 对减少人们对于残疾者隐性偏见的影响，当人们通过 VR 模拟轮椅运动，并且通过虚拟的残疾指导者的讲述了解有关病症的知识，会减少对于残疾者的隐性偏见。通过这两篇论文，可以了解 VR 在实际生活中对于使用者认知和情感的具体影响。

目录

  • 旁观者对于 VR 使用者的认知影响
    • 实验内容
    • 实验结果
    • 实验结论
  • 使用 VR 模拟轮椅运动以减少对残疾人隐性偏见
    • 实验内容
    • 实验结果
    • 实验结论

旁观者对于 VR 使用者的认知影响

在使用 VR 时，人们无法视觉感知到周围的环境，也就是说无法看到实际在周围的人并感知到他们的情绪。这种未知性可能会影响人的认知，比如担心社交尴尬导致的记忆力的下降。因此论文作者研究了旁观者对于 VR 使用者的认知负担的影响。

实验内容

实验提供了三种条件：

  1. 无旁观者
  2. 有不可见的旁观者
  3. 有可见的旁观者，以虚拟形象出现

为了确保旁观者的基本行为和动作不会在受试者之间发生变化，并且因此具有可比性，旁观者的行为序列受到以下定义：

  1. 在 A、B、C 三个位置来回走动
  2. 站在 B 位置，观察监视器和参与者的动作
  3. 站在 C 位置，环顾房间

旁观者位置

在不同条件下，实验者的认知以空间旋转和字母顺序复述来评估。首先，实验者有 15s 来记忆四对字母，然后向实验者展示五个三维物体，展示时间为 15s，第一行的物体为参照物，第二行的四个物体中有两个与参照物匹配，实验者有 10s 的时间做匹配，之后的 10s 实验者被要求复述 4 对字母，最后有 5s 的停顿时间。这样的过程会重复 15 次，每次都是不同的字母对和图像。

空间旋转和字母复述任务

实验结果

字母复述任务，没有旁观者的实验者记忆准确度是最高的，其次是有不可见旁观者的条件，最后是有可见旁观者的条件。空间旋转任务的准确率也是一样，但是没有旁观者和有不可见旁观者的准确率差距很小。

字母复述的实验结果

空间旋转的实验结果

实验结论

研究表明，旁观者会降低用户执行某些认知任务的能力。此外，我们发现将旁观者作为化身整合到用户的虚拟环境中会对用户的认知表现产生负面影响。

在 VR 研究中，考官通常会在场，以确保参与者不会伤害自己或破坏硬件，支持参与者，或检测到某些异常情况。因此，在 VR 中对认知负荷调查的研究也应该考虑旁观者的影响。

使用 VR 模拟轮椅运动以减少对残疾人隐性偏见

本文主要研究了 VR 的一种特殊应用，即 Disability Simulation(DS)。DS 的一种定义是“改变对残疾人态度的一种方法是，将无残疾人置于旨在让他们体验残疾的情况中。” 隐性偏见是指人的内在意识。心理学家指出，即使是坚持平等的人，也会对某些群体有隐性的偏见。本文研究了运动交互界面（轮椅 vs 就地行走）和指导员（有残疾 vs 无残疾）对 DS 的有效性，以减少对轮椅使用者的隐性偏见。

实验内容

实验的两个自变量为：

  • 导航界面：使用轮椅(WC) 就地行走(IPW)
  • 虚拟指导员：有残疾的人(IwD) 没有残疾的人(IwoD)

实验者需要佩戴 HMD ，手腕和脚腕各佩戴追踪器，用来追踪身体的动作并将模拟数据传给 HMD ，就地行走的人在胸口额外佩戴一个追踪器来定位朝向。所有实验者的任务是在虚拟实验中心各处浏览，并在行进途中倾听虚拟指导员讲述有关多发性硬化症的信息。

实验中使用轮椅

实验中就地行走

实验者在实验前后各做一次 IAT 问卷（一种被广泛用于衡量内隐偏差的指标），定义

Delta IAT=post_IAT-pre_IAT
Delta IAT

负分越高，意味着对使用轮椅的人的偏见降低越高.

实验结果

研究人员进行了一系列的 Mann-Whitney U 测试来对比各种条件。首先将 WC-IwD 条件与其他三个条件(IPW-IwD, IPW-IwoD, and WC-IwoD)进行比较，结果显示在 WC-IwD 条件下隐性偏见降低得更多。类似的，与 IPW-IwoD 组相比，IPW-IwoD 组的内隐偏差显著降低。最后，与 IPW-IwoD 条件相比，IPW-IwD 条件下的内隐偏差显著减少。

隐式关联测试得分

实验结论

研究表明，在轮椅上进行 DS 更有利于减少对轮椅使用者的隐性偏见，从残疾指导者那里获得有关残疾的信息可以减少对轮椅使用者的隐性偏见。

研究者期望通过沉浸式 VR，DS 可以帮助提高人们对残疾人的关注度和同理心。在未来的研究中，研究者还计划调查基于沉浸式 VR 对隐性偏见的长期影响，以及这种隐性偏见的变化是否会转移到与真实轮椅使用者的互动中。

附上演讲视频：http://mpvideo.qpic.cn/0bc3xyadaaaaoyalxcr5ibrvbpwdgc7aamaa.f10004.mp4?

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3iuaeaaaaemamyuj5pzrvarodibcqaqaa.f10102.mp4?

simulation vr

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