《被恐龙践踏会很酷的》：通过合作设计分析儿童对AR头显的概念模型

文献标题

“It Would Be Cool to Get Stampeded by Dinosaurs”: Analyzing Children’s Conceptual Model of AR Headsets Through Co-Design

文献信息

• 主题领域: 人机交互与增强现实设计
• 关键词: 增强现实, 儿童, 协同设计, 参与式设计, 概念模型

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战: 几乎没有关于儿童对增强现实（AR）头显的认知模型的研究。与成人不同，儿童对技术设备的期望和交互行为可能具有显著差异。
• 问题重要性: 了解儿童的心理模型可以帮助设计更高效的AR头显体验，避免用户期望与系统设计不匹配引发的可用性问题。
• 研究动机与相关工作: AR头显正逐步进入儿童教育、游戏及医疗领域，但目前研究多集中于AR平板或手机设备。通过探索儿童设计AR头显内容的过程，可以揭示儿童对AR头显的期望与理解。

解决方案

• 提出的方法或解决方案: 使用参与式设计（Participatory Design，PD），与儿童合作设计AR头显内容，并提炼出儿童的AR头显概念模型。
• 创新之处: 首次以协同设计方法构建儿童对AR头显的系统性理解，采用基于线上远程环境的PD以避免实物设备限制，同时观察儿童对技术的初始感知。
• 实施步骤与关键技术:
  1. 组织4次线上设计活动，其中包含游戏设计、乐高活动、通过故事设计任务内容等。
  2. 使用低技术工具（如面罩）模拟AR头显，帮助儿童直观地设计并测试他们的创意。
  3. 收集儿童的设计叙述、绘画和互动数据，通过亲和性图分析归纳出主要主题。

研究成果

• 具体成果:
  • 构建了一个7个主要类别的儿童AR头显概念模型，包括用户情感、用户输入、系统输出、使用场景、系统能力、系统沉浸感和系统智能。
  • 发现儿童期待AR头显具备高度智能化功能，如识别和转换环境、提供指导及建议，并能够创建沉浸式体验。
  • 儿童倾向于在困难任务（如数学作业）或游戏中使用头显，但在简单任务或创造性活动中更倾向于独立完成。
• 与现有解决方案相比的优势:
  • 深入揭示儿童对AR头显的独特期望，包括超现实环境互动、角色定制及设备用途的特定情境。
  • 提供了切合儿童心理模型的设计建议，有助于提升AR头显在儿童教育和娱乐领域的适用性。
• 实验或评估结果:
  • 经亲和性图分析，总结出儿童在设计过程中提出的512条有效叙述，其中72.7%来自儿童。
  • 设计中观察到儿童对自然交互（如语音、体态）及沉浸式体验的高需求。
• 局限性与未来方向:
  • 设计活动中未实际试用商用AR头显，未来需开展与现有设备交互的研究以评估儿童的实际使用体验。
  • 研究中的儿童主要集中于特定地域，建议未来研究扩展到更多文化背景的儿童群体。

设计建议

1. 界面显示内容位置优化: 考虑将内容放置在儿童熟悉的区域（如右上角），但也需权衡视觉处理效率与用户便利性。
2. 内容情境适配: 针对儿童易出现的高需求场景（游戏、困难任务）优化AR头显内容，而非泛化的应用设计。
3. 避免特定手势交互: 设计应更多采用自然交互模式（如语音与按钮）而非复杂手势，以满足儿童的使用习惯和模型期望。
4. 增强设备移动性: 开发能够支持室内外活动的头显，同时提升设备交互方式的精确度（如全身运动识别）以满足儿童对多样化场景的期望。

结论

该研究提供了儿童对AR头显的系统性理解，为儿童友好的AR头显设计提出了清晰的参考框架。同时，通过参与式设计揭示了儿童对技术的具体需求和关键设计方向。这不仅为儿童AR头显的未来设计奠定了基础，也为儿童与技术设备的交互研究提供了新的视角。