Viewer2Explorer: 设计用于线性360度博物馆展览视频空间导航的地图界面

文献标题

Viewer2Explorer: Designing a Map Interface for Spatial Navigation in Linear 360 Museum Exhibition Video

文献信息

• 主题领域: 人机交互 (人因计算与交互设计)
• 关键词: 360 视频, 虚拟展览, 空间探索, 地图界面, 视频导航, 视频界面设计

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战:

  • 随着疫情的影响，大量文化机构开发了在线虚拟展览，但目前的360视频内容通常设定为线性时间轴界面，限制了用户的自主探索能力。
  • 相较于传统的全景图虚拟环境，360 视频允许用户调节视角，却不能自由操控方向和位置，缺乏深度的互动。
  • 当前基于时间轴的导航方式不能有效提供空间位置信息，用户难以理解展览内容的整体布局。

• 问题的重要性:

  • 目前虚拟展览依赖于传统的视频浏览方式，限制了用户主动参与，未能充分利用虚拟空间的沉浸感与潜在教育价值。
  • 提供空间导航能力，可以促进用户更加深入理解展览内容，提高用户体验。

• 研究动机与相关工作:

  • 作者基于现有的研究指出：传统时间轴方式在空间控制方面的不足呼唤新型界面。在现有的博物馆研究和虚拟环境设计中，基于地图的导航方案已显示一定潜力，但仍未完全实施到360°视频空间导航中。
  • 因此，作者希望通过新界面实现博物馆视频的"沉浸"从单纯的"观看"转向"空间体验"。

解决方案

• 提出的方法或解决方案:

  • 提出了一个基于地图的增强型交互视频界面——Viewer2Explorer，将传统的时间轴功能与空间转向功能结合，允许用户主动探索和操控360视频中的虚拟展览空间。
  • Viewer2Explorer通过时间和空间结合的导航方式，让用户不仅能线性按时间轴观看视频，还能通过点击地图具体位置进行空间跳转。

• 解决方案的创新之处:

  • 提出了全新的时间到空间过渡方式，为传统的360视频导航增加了空间探测的功能。
  • 引入了创新的地图界面元素，如颜色编码路径（表示不同区域）、位置指示器、虚拟展览纪念品（以“硬币”形式表示可探索目标），以增强用户空间控制能力。
  • 支持跨路径选择和交互，使视频流不仅仅遵循预设路径，而是更接近可定制化的探索体验。

• 实施步骤与关键技术:

  1. 使用Unity引擎生成Viewer2Explorer的用户界面，展示地图、路径以及与视频时间同步的控件。
  2. 录制并编辑包含多条不同路线的360博物馆视频，并将这些视频与地图界面进行对应的操作设计。
  3. 制定基于键盘和鼠标交互的操控方式（例如播放、暂停、加速、视角控制、路线选择）。
  4. 设计用户体验实验以评估新界面的空间感知、操作性和用户满意度。

研究成果

• 具体成果:

  • Viewer2Explorer显著提高了用户的空间感知力（例如方向感认知、自我定向能力）以及整体展览空间理解能力。
  • 相较于线性时间轴界面，用户在使用地图界面时表现出更高的主动性，并反馈了增强的动机和探索性。
  • 研究验证了地图界面有助于用户理解虚拟空间中展览内容的分布，并支持个性化的博物馆游览。

• 与现有解决方案相比的优势:

  • 克服了传统时间轴界面中用户不能改变方向或位置的限制，增强了导航的自由度。
  • 与其他尝试（如通过分支叙述提供选择路径）相比，Viewer2Explorer让用户创造了独特的探索体验，有效促进了学习和沉浸感。

• 实验或评估结果:

  • 采用24名参与者的用户测试，比较了“时间轴界面 (T condition)”与“时间轴+地图界面 (T+M condition)”的实际效果。
  • T+M条件下的用户在空间感知、自治权、内容理解和参与度等方面均显著优于T条件。
  • 实验数据表明，使用T+M界面的用户更主动使用控制功能（如加速、暂停等），并对整体用户体验评价更高。

• 局限性与未来方向:

  • 视频内容局限于人文艺术展览，未来需扩展至其他领域（如科学展览）。
  • 视频总长度较短（5分钟），需进一步测试长视频或更复杂地图场景中的用户行为。
  • 研究主要在台式机环境下设计，需探索对于VR设备等不同媒介形式的进一步优化与接口设计。