失控：虚拟现实中自主化身演示时多模态自我相似性对具身化的影响

文献标题

Out of Control: Effects of Multimodal Self-similarity on Embodiment During Autonomous Avatar Demonstrations in Virtual Reality

出版信息

• 主题领域: 虚拟现实中化身自相似性与自主性对具身感的交互影响。
• 关键词: 虚拟现实，具身感，自相似性，化身自主性，用户体验，运动学习，多模态交互，头部方向追踪，临场感，挫败感。

背景与问题

• 问题/挑战: 虚拟现实训练和康复中的自主化身演示会减少用户控制，这可能破坏具身感。现有研究尚未系统地探讨多模态自相似性（外观和声音）如何缓解这种具身感的丧失。
• 重要性: 具身感对运动学习、参与度和康复至关重要。理解如何在自主阶段保持具身感可以改进虚拟现实系统在这些应用中的表现。
• 动机与相关工作: 先前研究表明，自相似化身能够增强具身感和认同感，但将自相似性与自主性结合的影响尚不明确。本研究基于视觉与运动一致性、代理性和观察学习的相关发现，填补这一研究空白。

解决方案

• 提出的方法: 通过 2 × 2 因子设计，研究多模态自相似性（视觉和声音）与自主性如何影响虚拟现实中的具身感、用户体验和行为反应。
• 创新性:
  1. 探讨虚拟现实中自相似性与自主性的交互作用，重点关注具身感和用户体验。
  2. 引入多模态自相似性（视觉和声音）以研究其在自主化身演示中的影响。
  3. 结合主观测量（如临场感、代理性）与客观行为数据（头部方向追踪）。
  4. 提供平衡自主性与个性化的虚拟现实系统设计原则。
• 实验流程与关键技术:
  • 参与者（N = 24）在四种实验条件下体验化身：自相似/非自相似外观和声音 × 自主/非自主行为。
  • 自相似化身通过参与者的照片和语音录音生成，非自相似化身为性别匹配的通用化身。
  • 参与者完成一个积木组装任务，头部方向追踪作为注视的代理指标。
  • 主观测量包括临场感、代理性、挫败感和自我归因。

结果

• 具体发现:
  • 自相似性提高了身体位置评分（p = .018, ηp² = .221）、临场感（p = .008, ηp² = .265）和自我归因（p < .001, ηp² = .623）。
  • 自主性降低了代理性（p < .001, ηp² = .709）、临场感（p < .001, ηp² = .427）和自我归因（p < .001, ηp² = .503），但增加了情绪反应性（p < .001, ηp² = .500）和挫败感（p = .012, ηp² = .246）。
  • 头部方向模式显示，在自主条件下镜像聚焦增加（p < .001, ηp² = .698），而在非自主条件下任务聚焦增加（p = .001, ηp² = .386）。
• 相较基线的优势:
  • 自相似化身在自主阶段保持了临场感和自我归因，缓解了部分具身感的丧失。
  • 行为数据揭示了不同的注意模式，支持自主条件下的观察学习。
• 实验/评估:
  • 研究设计: 2 × 2 被试内因子设计。
  • 测量指标: 主观具身感和用户体验测量，头部方向追踪。
  • 数据集: 24 名参与者，性别和年龄均衡。
• 局限性与未来工作:
  • 与眼动追踪相比，头部方向追踪的精度有限。
  • 化身和语音的逼真度受当前工具限制。
  • 任务范围有限（积木组装）且样本多样性不足。
  • 未来研究应探索多模态自主性、多样化任务和长期学习效果。

总结

本研究探讨了多模态自相似性（外观和声音）与自主性如何影响虚拟现实中的具身感、用户体验和行为表现。自相似性增强了临场感、身体位置感和自我归因，而自主性降低了代理性但增加了情绪反应性和挫败感。行为数据揭示了不同的注意模式，自主条件下促进镜像聚焦，非自主条件下促进任务聚焦。这些发现表明，自相似化身可以在自主阶段缓解具身感的丧失，为虚拟现实系统在训练和康复中的设计提供了原则。未来研究应解决追踪精度、任务多样性和化身逼真度的局限性。