情感扩展现实的景观图谱：用于理解与共享情感的可穿戴生物数据系统综述

文献标题

Mapping the Landscape of Affective Extended Reality: A Scoping Review of Biodata-Driven Systems for Understanding and Sharing Emotions

出版信息

• 主题领域: 利用生物数据进行情感理解与分享的扩展现实（XR）系统中的情感计算。
• 关键词: 情感XR、生物数据、情感分享、虚拟现实、增强现实、混合现实、生物反馈、共情、情感调节、人机交互。

背景与问题

• 问题/挑战: 利用生物数据进行情感理解与分享的XR系统领域较为分散，缺乏对设计考量、挑战和机会的系统性综合分析。
• 重要性: 在XR中理解和分享情感可以增强医疗、游戏、教育和协作等应用，但缺乏统一框架限制了有效的设计与实施。
• 动机与相关工作: 之前的综述研究探讨了共情计算和生物数据系统，但缺乏对生物数据驱动的XR系统的关注。现有研究通常忽略了XR特有的能力，也未能全面涵盖单用户和多用户场景。

解决方案

• 提出的方法: 对82篇文献进行范围综述，绘制情感XR系统的研究图景，重点关注生物数据驱动的情感理解与分享。
• 创新点:
  1. 引入“情感XR”概念，统一生物数据驱动的情感分享系统。
  2. 开发了XR中的生物数据流分类法，包括10种分享方法。
  3. 确定了情感表示的九个设计维度以及情感XR中的四个关键挑战。
  4. 突出了未充分研究的设计机会和未来研究方向。
• 过程与关键技术:
  • 使用系统搜索方法对四个数据库进行范围综述。
  • 筛选了4,280条记录，最终确定82篇相关文献。
  • 根据生物数据类型、XR技术、应用领域和评估方法对系统进行分类。
  • 通过主题分析和聚类开发分类法和设计维度。

结果

• 具体发现:
  • 大多数系统使用心率（35例）和脑电图（EEG，35例）作为生物数据。
  • 虚拟现实（VR）是主导的XR技术（61篇文献），其次是混合现实（MR，11篇）和增强现实（AR，7篇）。
  • 四个主要目标：情感意识（20篇）、调节（30篇）、社交互动（12篇）和适应（20篇）。
  • 确定了九个设计维度，包括直接 vs. 映射可视化、被动 vs. 主动指导、实时 vs. 回顾性数据。
  • 四个挑战：对反馈的不信任、隐私问题、认知过载和解释困难。
• 相较于基线的优势: 分类法和设计维度提供了一个结构化框架，用于分析和设计情感XR系统，弥补了之前文献的碎片化问题。
• 实验/评估: 文献主要使用自我报告测量方法，如SAM（15篇）和PANAS（13篇），对多模态反馈和AI驱动系统的探索有限。
• 局限性与未来工作:
  • 对增强现实（AR）/混合现实（MR）、透视AR和增强虚拟性的探索有限。
  • 未充分研究的设计维度包括交互式、欺骗性和集体表示。
  • 需要个性化和多模态反馈，以及对AI集成的伦理考量。

总结

本范围综述将“情感XR”作为一个统一概念，用于描述利用生物数据理解和分享情感的XR系统。通过分析82篇文献，研究开发了生物数据分享分类法和情感表示设计维度，突出了关键挑战和未充分研究的领域。研究结果揭示了通过个性化、多模态和AI驱动设计推进医疗、游戏和协作等XR应用的机会。本研究为未来增强沉浸式环境中的情感分享体验提供了研究基础。