随机运动意味着随机结果吗？为什么身体所有权实验中的异步性未能如预期般工作

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战：论文指出虚拟现实（VR）研究中广泛采用的异步条件用于验证虚拟身体化的效果，但其在理论上缺乏充分的验证和标准化。此外，异步条件的实现方式差异显著，如延迟、偏移和预录动作，这可能对身体化效果和用户体验产生不同影响。
• 重要性：身体化感是虚拟现实研究的重要方面，影响从认知能力到社会偏见减少等多方面应用。如果异步条件无法有效破坏身体化幻觉或引入其他的实验混淆变量，那么当前相关实验的有效性可能受到质疑。
• 研究动机与相关工作：
  • 异步条件的使用基于不完全适配VR环境的古典心理实验方法，如“橡胶手幻觉”。
  • 现有文献缺乏对异步实施方式的系统比较，关于效果不一致的原因知之甚少，同时对如何更好地标准化异步条件的讨论较少。

解决方案

• 提出的方法或解决方案：
  • 进行两项实验：量化实验研究异步条件对身体化评分、用户体验和虚拟病症的影响；质化实验通过“思维朗读法”探索异步身体的用户体验。
  • 将异步条件分为延迟、位置偏移、预录动作等不同类型，建立概念框架进行比较。
• 创新之处：
  • 系统比较异步条件的实现方式对虚拟身体化效果的影响。
  • 提出异步条件具体对用户移动、注意力、情感以及认知负载上的影响，超出目前以问卷结果为主的经验研究范围。
• 实施步骤与关键技术：
  • 量化实验：使用Meta Quest头显，通过问卷采集身体化感知（Avatar Embodiment Questionnaire）、用户体验（System Usability Scale）及虚拟病症（Virtual Reality Sickness Questionnaire）。
  • 质化实验："思维朗读法"和半结构化访谈，记录并分析用户在每种异步条件下的即时体验。
  • 概念框架：定义异步条件在时间同步（同步延迟）和空间同步（位置偏移）二维空间上的差异。

研究成果

• 具体成果：
  • 量化实验发现异步条件并非总能有效破坏身体化幻觉，其中预录动作破坏效果最显著，但用户体验评分最低；延迟动作的身体化评分与同步条件差异不显著。
  • 质化实验揭示异步条件影响用户的情感体验、动作模式、注意力分配及认知负载。例如，用户在延迟条件下主动减慢动作以匹配虚拟身体。
  • 异步条件有时甚至可维持身体化幻觉，如用户模仿虚拟身体的动作以保持连接。
• 与现有解决方案相比的优势：
  • 提供了对异步条件不同实现方式效力与用户体验影响间系统性差异的见解。
  • 提出的概念框架和用户体验结果为解决实验有效性问题提供进一步的实验设计参考。
• 实验或评估结果：
  • “预录动作”条件在破坏身体化上的效果最显著（身体化评分显著降低），但此条件的用户体验评分最低。
  • 延迟动作较其他异步条件对身体化幻觉影响最弱，甚至无法显著区分与同步条件。
  • “思维朗读法”和访谈指出异步条件带来的影响超出幻觉破坏，如情绪反应及用户对虚拟身体的功用性评价。
• 局限性与未来方向：
  • 实验中只实现了异步条件的一种特定形式，对不同参数（如延迟时间、动作偏移程度）尚未深入探讨。
  • 实验使用的是头部和手部同步，而未实现全身体化感，未来研究可探索全身体化环境下的同步与异步条件。
  • 建议开发客观测量虚拟身体化的新工具，例如生理数据或更细化的运动检测，以补充主观问卷数据。

这项研究的结论表明，当前异步条件在实验中的运用存在问题，进一步强调了标准化工具与更多有效验证的必要性。这种努力对于确保虚拟现实身体化研究的科学性和应用可行性至关重要。