变形身份：通过人际面部变形体验探索自我-他人身份连续体

文献标题

Morphing Identity: Exploring Self-Other Identity Continuum through Interpersonal Facial Morphing Experience

文献信息

• 主题领域: 人机交互技术与社会性面部感知
• 关键词: 面部, 融合, 自我-他者身份, 幻觉, 交互设计, 实时系统, 远程通信, GAN, 用户体验, 社会认知

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战:
  • 面部是形成自我身份和社会互动的重要组成部分，但现有技术或研究局限于静态图像或需要实验室环境。
  • 跨用户的面部融合体验在动态实时人机交互中的应用尚未被广泛探索。
  • 在社会认知上下文中，探索自我与他者之间面部身份边界的变化仍是一个未充分研究的领域。
• 重要性:
  • 面部身份对个人的自我感知、身体归属及社会关系具有核心意义。
  • 探索自我-他者边界可以为跨领域的远程通信、虚拟现实、心理学实验、甚至社交应用设计提供参考。
• 研究动机与相关工作:
  • 构建一种能够实时融合用户面部特征、支持交互并保留丰富社会语境的系统。
  • 借鉴心理学关于“幻觉归属”的研究及GAN生成技术，以探索实时状态下的社会认知和身份感知。

解决方案

• 提出的方案:
  • 开发一个名为“Morphing Identity”的实时交互系统，能够融合两名用户的面部身份，同时保持他们的脸部动态信号。
  • 系统通过GAN （生成对抗网络）生成一系列插值面部图像，并结合面部重演技术，使用户在面对面互动中控制动态变化的面部映像。
• 解决方案的创新之处:
  • 将GAN生成的静态面部图像与实时动态面部信号结合，创造具有高度真实性和互动性的体验。
  • 跨社会关系进行现场实验，比如家庭、朋友和陌生人，探索不同背景下的身份认知对比。
  • 从定量和定性双角度分析自我与他者面部边界，提出“自我-他者连续体”（Self-Other Continuum）的概念。
• 实施步骤与技术:
  • 设计技术管线，包括StyleGAN2进行脸部图像映射、插值和生成，以及面部动态信号重演技术（First Order Motion Model）。
  • 利用展览场景收集用户反馈：设置对称的半开放式展馆，提供用户交互设备（如镜像显示屏和脚踏板）以促进体验。
  • 数据分析包括自我身份边界的量化研究和访谈后用户体验的定性研究。

研究成果

• 具体成果:
  • 用户对面部身份边界的识别存在一个“窗口”，在大约 20% 的融合率下，用户仍认为显示的面部形象属于自己。
  • 多种可能的用户体验，包括拥有延展身份、共同身份、甚至交织身份。展示了此体验如何刺激社会认知，例如增加亲近感、交流家庭联系以及创建共享叙事。
• 与现有方案的优势:
  • 能够实时跟踪和调整面部动态，提供更自然的交互体验。
  • 提供定量分析方法（如使用GAN潜在向量距离），提高了与心理学实验的对比性。
  • 系统可适用多样化的社会场景，包括视频通信、虚拟现实以及博物馆互动展览。
• 实验或评估结果:
  • 通过分析9,269组数据发现自我面部边界的定量规律，并观察到社会关系、年龄和性别对边界的影响。
  • 访谈反馈表明体验可以增加亲密感和其他积极的社会情感，特别是与家庭成员或伴侣互动时。
• 局限性与未来方向:
  • 局限性: 技术限制难以完全生成和同步用户的完整头部动态；体验极化现象可能需要更深入研究个体差异因素。
  • 未来方向:
    1. 扩展研究范围加入他者身份的识别窗口。
    2. 探讨其他因素对身份和交互的影响（如视频质量、网络延迟）。
    3. 增加面部生成技术的精度，支持更加丰富的头部动态。
    4. 将该技术应用于更多社会场景，包括教育、医疗和企业远程协作。

总结

该研究通过设计一个实时互动的面部融合系统，探索了动态变化中自我和他者身份的边界，提出了“自我-他者连续体”理论框架。其结果不仅对理解社会认知和身份感知具有贡献，也为未来设计更具交互性和情感引导性的人机系统提供了重要的启示和应用场景。