探索扩展现实浮筒浴缸体验以减少对身处水中的恐惧

文献标题

Exploring an Extended Reality Floatation Tank Experience to Reduce the Fear of Being in Water

文献信息

• 主题领域: 人机交互（HCI），水环境设计及恐惧治疗
• 关键词: 水环境恐惧症, 水下体验, 扩展现实, 浮力舱, 沉浸式虚拟现实, 曝露疗法, 人体体验设计

研究背景与问题

• 研究问题

  • 人们对水的恐惧（Aquaphobia）是一种常见问题，导致许多人无法享受水相关的健康活动与娱乐，甚至产生溺水恐惧。
  • 现有暴露疗法（Exposure Therapy）为减少恐惧提供了工具，但虚拟水环境缺乏真实水的沉浸感，而真实水环境可能存在安全风险。

• 重要性

  • 水活动带来的身心健康益处广泛，需要开发可安全引导个人进入水环境的工具，特别是针对有水恐惧症的人群。
  • 结合虚拟现实（VR）和延展现实（XR）技术，可能能够在减少水恐惧方面产生显著效果，同时兼顾娱乐性。

• 研究动机与相关工作

  • 虽然此前人机互动研究开发了用于治疗特定恐惧的工具，但针对水恐惧的交互系统依然鲜有研究。
  • 演化自现有的水疗法与虚拟现实疗法，浮力舱是一种安全的水环境，可结合娱乐元素与生物反馈以优化治疗体验。

解决方案

• 提出方法

  • 作者设计并验证了一个基于浮力舱的扩展现实系统，结合真实水环境与水相关的虚拟内容，优化参与者体验。
  • 系统内容包括交互式虚拟环境、水中浮力体验以及心率变异性（HRV）等生物反馈。

• 创新点

  • 该系统使用真实水环境和扩展现实的结合，既保持了身体的实际触感，又利用了虚拟水环境的视觉和听觉效果，避免传统疗法的局限。
  • 设置一系列循序渐进的虚拟环境，从水面到水下，再到无水环境，以友善方式逐步暴露参与者于他们的恐惧点。

• 实施步骤与技术

  1. 技术组件: VR头盔（Meta Quest 2）、心率传感器、浮力舱。
  2. 虚拟场景设计:
     • 初始的平静海面，帮助参与者熟悉水环境。
     • 水下世界，探索水的触感与呼吸控制。
     • 太空主题场景，虚拟水球互动体验。
  3. 交互设计:
     • 使用轻松呼吸和缓慢头部动作控制互动内容。
     • 使用心率控制虚拟环境的变化，例如停止雨势。

研究成果

• 具体成果

  • 定量分析显示，使用XR系统时参与者的焦虑感显著降低，尤其体现在紧张和担忧情绪的减少。
  • 心率变异性明确反映出了参与者逐步适应水环境的情况。
  • 定性分析表明，参与者普遍提到体验带来的平静、安全感和参与水活动的意愿增加。

• 优势

  • XR系统结合了真实水物理触感及虚拟环境的视觉效果，不仅减少了恐惧，还增加了娱乐性和享受感。
  • 浮力舱提供安全且可控的水环境，减少了对水的恐惧训练的初期风险。

• 实验与评估结果

  • AAAQ问卷和访谈数据显示，通过数次浮力舱内体验，参与者对水环境恐惧感逐渐降低。
  • 定性访谈中提取的主题包括参与者对水的新的兴趣、增强的互动体验，以及对未来水活动的期望。

• 局限性与未来方向

  • 该研究仅调查了一个XR系统，未分别探讨各虚拟环境的独立效果。
  • 部分参与者报告耳部浸水和VR头盔佩戴的不适感。
  • 未来可探索更多样的XR设计，扩大样本量，并针对其他恐惧症（如恐高症）进行类似研究。

总结

这项研究扩展了水相关人机交互（WaterHCI）领域，将扩展现实技术与浮力舱结合应用于水恐惧干预。结果表明，这种系统能够帮助参与者以娱乐方式减少恐惧感，同时激发参与者对水活动的兴趣。未来研究需进一步优化系统组件，探讨其对不同群体恐惧症的适应性。