虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality,VR）環(huán)境中,移動(dòng)導(dǎo)航地圖設(shè)計(jì)的空間認(rèn)知要素是影響用戶導(dǎo)航績(jī)效的重要因素。借鑒現(xiàn)實(shí)環(huán)境中移動(dòng)城市導(dǎo)航地圖設(shè)計(jì)原則,將空間認(rèn)知要素分為有、無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值兩種,引入VR環(huán)境,探究不同搜索任務(wù)中兩種要素對(duì)導(dǎo)航績(jī)效的影響,并分析性別及被試空間認(rèn)知能力差異造成的效果差別,以期提出VR環(huán)境中移動(dòng)城市導(dǎo)航地圖的界面設(shè)計(jì)原則。研究結(jié)果表明,與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一致,VR移動(dòng)城市導(dǎo)航地圖設(shè)計(jì)中,有、無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值的要素存在差異,有空間認(rèn)知價(jià)值的要素可顯著提高被試導(dǎo)航績(jī)效;在目標(biāo)搜索任務(wù)中,被試性別存在差異,男性被試使用無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值的實(shí)驗(yàn)地圖導(dǎo)航績(jī)效顯著高于女性;被試在空間認(rèn)知能力上不存在差異。該研究結(jié)果可為VR移動(dòng)導(dǎo)航地圖的界面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2019,44(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

研究對(duì)象與方法圖1研究思路圖Fig.1FlowchartofResearchRoute2

90Hz，數(shù)據(jù)顯示延遲為22ms。2）問(wèn)卷。MCT是國(guó)際公認(rèn)的空間認(rèn)知能力測(cè)試問(wèn)卷，問(wèn)卷中對(duì)不同形狀的物體進(jìn)行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實(shí)際形狀［17］。具體題項(xiàng)如圖2所示。3）VR環(huán)境。實(shí)驗(yàn)采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習(xí)環(huán)境、有空間認(rèn)知價(jià)值移動(dòng)導(dǎo)航地圖對(duì)應(yīng)的城市環(huán)境和無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值移動(dòng)導(dǎo)航地圖對(duì)應(yīng)的城市環(huán)境。4）實(shí)驗(yàn)地圖。除研究所需的自變量外，實(shí)驗(yàn)中所使用的移動(dòng)導(dǎo)航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認(rèn)知價(jià)值的移動(dòng)導(dǎo)航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)地標(biāo)信息和地標(biāo)名稱；在無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值的移動(dòng)導(dǎo)航地圖中，地圖顯示路段實(shí)際長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)角度和地標(biāo)經(jīng)緯度。為避免被試對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境產(chǎn)生記憶，兩次實(shí)驗(yàn)地圖材料中顯示的起點(diǎn)與終點(diǎn)并不相同，但其中路徑的總距離、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)數(shù)量相同。2.4實(shí)驗(yàn)過(guò)程將被試隨機(jī)分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認(rèn)知價(jià)值要素設(shè)計(jì)的地圖，后采用無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值要素設(shè)計(jì)的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設(shè)備進(jìn)行調(diào)試；然后，引導(dǎo)被試進(jìn)入練習(xí)環(huán)境，根據(jù)要求完成一個(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)航任務(wù)，該數(shù)據(jù)不計(jì)入結(jié)果中；之后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)，被試需要在VR環(huán)境中逐個(gè)完成有、無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值兩個(gè)要素的導(dǎo)航任務(wù)，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中都執(zhí)行目標(biāo)搜索與引物搜索兩種導(dǎo)航任務(wù)，分別記錄每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。為避免對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境產(chǎn)生記憶，被試完成第一個(gè)實(shí)驗(yàn)后間隔至少24h方可進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)。3結(jié)果與分析3.1全部任務(wù)導(dǎo)航時(shí)間本文以完成全部導(dǎo)航任務(wù)的時(shí)間為因變量指標(biāo)，進(jìn)行2×2×2重復(fù)測(cè)量方差分析。在本實(shí)驗(yàn)中，全部任務(wù)導(dǎo)航時(shí)間=目標(biāo)搜索?

中的出發(fā)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)后輔以訪談，以了解被試的導(dǎo)航過(guò)程和策略，以及在實(shí)驗(yàn)中的導(dǎo)航感受和體驗(yàn)。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料1）頭盔。本實(shí)驗(yàn)采用HTCVive頭盔套裝設(shè)備，HTCVive屏幕單眼有效分辨率為1200×1080，雙眼合并分辨率為2160×1200，畫面刷新率為90Hz，數(shù)據(jù)顯示延遲為22ms。2）問(wèn)卷。MCT是國(guó)際公認(rèn)的空間認(rèn)知能力測(cè)試問(wèn)卷，問(wèn)卷中對(duì)不同形狀的物體進(jìn)行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實(shí)際形狀［17］。具體題項(xiàng)如圖2所示。3）VR環(huán)境。實(shí)驗(yàn)采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習(xí)環(huán)境、有空間認(rèn)知價(jià)值移動(dòng)導(dǎo)航地圖對(duì)應(yīng)的城市環(huán)境和無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值移動(dòng)導(dǎo)航地圖對(duì)應(yīng)的城市環(huán)境。4）實(shí)驗(yàn)地圖。除研究所需的自變量外，實(shí)驗(yàn)中所使用的移動(dòng)導(dǎo)航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認(rèn)知價(jià)值的移動(dòng)導(dǎo)航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)地標(biāo)信息和地標(biāo)名稱；在無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值的移動(dòng)導(dǎo)航地圖中，地圖顯示路段實(shí)際長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)角度和地標(biāo)經(jīng)緯度。為避免被試對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境產(chǎn)生記憶，兩次實(shí)驗(yàn)地圖材料中顯示的起點(diǎn)與終點(diǎn)并不相同，但其中路徑的總距離、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)數(shù)量相同。2.4實(shí)驗(yàn)過(guò)程將被試隨機(jī)分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認(rèn)知價(jià)值要素設(shè)計(jì)的地圖，后采用無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值要素設(shè)計(jì)的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設(shè)備進(jìn)行調(diào)試；然后，引導(dǎo)被試進(jìn)入練習(xí)環(huán)境，根據(jù)要求完成一個(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)航任務(wù)，該數(shù)據(jù)不計(jì)入結(jié)果中；之后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)，被試需要在VR環(huán)境中逐個(gè)完成有、無(wú)空間認(rèn)知價(jià)值兩個(gè)要素的導(dǎo)航任務(wù)，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中都執(zhí)行目標(biāo)搜索與引物搜索兩種導(dǎo)航任務(wù)，分別記錄每個(gè)任務(wù)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]腦認(rèn)知與空間認(rèn)知——論空間大數(shù)據(jù)與人工智能的集成[J]. 李德仁.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(12)
[2]基于虛擬親歷行為的空間場(chǎng)所認(rèn)知對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究[J]. 申申,龔建華,李文航,梁劍鳴.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(11)
[3]利用CryEngine構(gòu)建虛擬地理環(huán)境[J]. 徐丙立,荊濤,林琿,杜君,朱剛.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(01)
[4]LBS移動(dòng)導(dǎo)航地圖的空間認(rèn)知研究[J]. 張曉楠,江南,馮長(zhǎng)強(qiáng),張晶.  地礦測(cè)繪. 2013(03)
[5]性別、尋路策略與導(dǎo)航方式對(duì)尋路行為的影響[J]. 房慧聰,周琳.  心理學(xué)報(bào). 2012(08)
[6]基于空間認(rèn)知理論的移動(dòng)導(dǎo)航電子地圖設(shè)計(jì)[J]. 寧永香,劉召芹,謝彩香.  測(cè)繪工程. 2007(02)
[7]基于MCT測(cè)試評(píng)價(jià)圖學(xué)教育與空間認(rèn)知能力關(guān)系的研究[J]. 李平.  工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]地理空間的存在[J]. 舒紅.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2004(10)



本文編號(hào)：3246438