VR移動城市導航地圖設計中的空間認知要素
發(fā)布時間：2021-06-24 05:11
虛擬現實（virtual reality,VR）環(huán)境中,移動導航地圖設計的空間認知要素是影響用戶導航績效的重要因素。借鑒現實環(huán)境中移動城市導航地圖設計原則,將空間認知要素分為有、無空間認知價值兩種,引入VR環(huán)境,探究不同搜索任務中兩種要素對導航績效的影響,并分析性別及被試空間認知能力差異造成的效果差別,以期提出VR環(huán)境中移動城市導航地圖的界面設計原則。研究結果表明,與現實環(huán)境一致,VR移動城市導航地圖設計中,有、無空間認知價值的要素存在差異,有空間認知價值的要素可顯著提高被試導航績效;在目標搜索任務中,被試性別存在差異,男性被試使用無空間認知價值的實驗地圖導航績效顯著高于女性;被試在空間認知能力上不存在差異。該研究結果可為VR移動導航地圖的界面設計提供依據。
【文章來源】：武漢大學學報(信息科學版). 2019,44(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
研究對象與方法圖1研究思路圖Fig.1FlowchartofResearchRoute2
90Hz，數據顯示延遲為22ms。2）問卷。MCT是國際公認的空間認知能力測試問卷，問卷中對不同形狀的物體進行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實際形狀［17］。具體題項如圖2所示。3）VR環(huán)境。實驗采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習環(huán)境、有空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境和無空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境。4）實驗地圖。除研究所需的自變量外，實驗中所使用的移動導航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉彎點地標信息和地標名稱；在無空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段實際長度、轉彎點角度和地標經緯度。為避免被試對實驗環(huán)境產生記憶，兩次實驗地圖材料中顯示的起點與終點并不相同，但其中路徑的總距離、轉彎點數量相同。2.4實驗過程將被試隨機分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認知價值要素設計的地圖，后采用無空間認知價值要素設計的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設備進行調試；然后，引導被試進入練習環(huán)境，根據要求完成一個簡單的導航任務，該數據不計入結果中；之后進入正式實驗，被試需要在VR環(huán)境中逐個完成有、無空間認知價值兩個要素的導航任務，在每個實驗中都執(zhí)行目標搜索與引物搜索兩種導航任務，分別記錄每個任務的執(zhí)行時間。為避免對實驗環(huán)境產生記憶，被試完成第一個實驗后間隔至少24h方可進行下一實驗。3結果與分析3.1全部任務導航時間本文以完成全部導航任務的時間為因變量指標，進行2×2×2重復測量方差分析。在本實驗中，全部任務導航時間=目標搜索?
中的出發(fā)點。實驗后輔以訪談，以了解被試的導航過程和策略，以及在實驗中的導航感受和體驗。2.3實驗設備與材料1）頭盔。本實驗采用HTCVive頭盔套裝設備，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，數據顯示延遲為22ms。2）問卷。MCT是國際公認的空間認知能力測試問卷，問卷中對不同形狀的物體進行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實際形狀［17］。具體題項如圖2所示。3）VR環(huán)境。實驗采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習環(huán)境、有空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境和無空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境。4）實驗地圖。除研究所需的自變量外，實驗中所使用的移動導航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉彎點地標信息和地標名稱；在無空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段實際長度、轉彎點角度和地標經緯度。為避免被試對實驗環(huán)境產生記憶，兩次實驗地圖材料中顯示的起點與終點并不相同，但其中路徑的總距離、轉彎點數量相同。2.4實驗過程將被試隨機分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認知價值要素設計的地圖，后采用無空間認知價值要素設計的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設備進行調試；然后，引導被試進入練習環(huán)境，根據要求完成一個簡單的導航任務，該數據不計入結果中；之后進入正式實驗，被試需要在VR環(huán)境中逐個完成有、無空間認知價值兩個要素的導航任務，在每個實驗中都執(zhí)行目標搜索與引物搜索兩種導航任務，分別記錄每個任務?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]腦認知與空間認知——論空間大數據與人工智能的集成[J]. 李德仁. 武漢大學學報(信息科學版). 2018(12)
[2]基于虛擬親歷行為的空間場所認知對比實驗研究[J]. 申申,龔建華,李文航,梁劍鳴. 武漢大學學報(信息科學版). 2018(11)
[3]利用CryEngine構建虛擬地理環(huán)境[J]. 徐丙立,荊濤,林琿,杜君,朱剛. 武漢大學學報(信息科學版). 2017(01)
[4]LBS移動導航地圖的空間認知研究[J]. 張曉楠,江南,馮長強,張晶. 地礦測繪. 2013(03)
[5]性別、尋路策略與導航方式對尋路行為的影響[J]. 房慧聰,周琳. 心理學報. 2012(08)
[6]基于空間認知理論的移動導航電子地圖設計[J]. 寧永香,劉召芹,謝彩香. 測繪工程. 2007(02)
[7]基于MCT測試評價圖學教育與空間認知能力關系的研究[J]. 李平. 工程圖學學報. 2006(03)
[8]地理空間的存在[J]. 舒紅. 武漢大學學報(信息科學版). 2004(10)
本文編號：3246438
【文章來源】：武漢大學學報(信息科學版). 2019,44(08)北大核心EICSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
研究對象與方法圖1研究思路圖Fig.1FlowchartofResearchRoute2
90Hz，數據顯示延遲為22ms。2）問卷。MCT是國際公認的空間認知能力測試問卷，問卷中對不同形狀的物體進行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實際形狀［17］。具體題項如圖2所示。3）VR環(huán)境。實驗采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習環(huán)境、有空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境和無空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境。4）實驗地圖。除研究所需的自變量外，實驗中所使用的移動導航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉彎點地標信息和地標名稱；在無空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段實際長度、轉彎點角度和地標經緯度。為避免被試對實驗環(huán)境產生記憶，兩次實驗地圖材料中顯示的起點與終點并不相同，但其中路徑的總距離、轉彎點數量相同。2.4實驗過程將被試隨機分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認知價值要素設計的地圖，后采用無空間認知價值要素設計的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設備進行調試；然后，引導被試進入練習環(huán)境，根據要求完成一個簡單的導航任務，該數據不計入結果中；之后進入正式實驗，被試需要在VR環(huán)境中逐個完成有、無空間認知價值兩個要素的導航任務，在每個實驗中都執(zhí)行目標搜索與引物搜索兩種導航任務，分別記錄每個任務的執(zhí)行時間。為避免對實驗環(huán)境產生記憶，被試完成第一個實驗后間隔至少24h方可進行下一實驗。3結果與分析3.1全部任務導航時間本文以完成全部導航任務的時間為因變量指標，進行2×2×2重復測量方差分析。在本實驗中，全部任務導航時間=目標搜索?
中的出發(fā)點。實驗后輔以訪談，以了解被試的導航過程和策略，以及在實驗中的導航感受和體驗。2.3實驗設備與材料1）頭盔。本實驗采用HTCVive頭盔套裝設備，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，數據顯示延遲為22ms。2）問卷。MCT是國際公認的空間認知能力測試問卷，問卷中對不同形狀的物體進行不同角度的切割，需要被試判斷切割面的實際形狀［17］。具體題項如圖2所示。3）VR環(huán)境。實驗采用虛擬城市環(huán)境，如圖3所示，包括物理組成相似的3種VR環(huán)境：練習環(huán)境、有空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境和無空間認知價值移動導航地圖對應的城市環(huán)境。4）實驗地圖。除研究所需的自變量外，實驗中所使用的移動導航地圖從界面配色到布局等均模擬百度地圖，如圖4所示。在有空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段名稱、轉彎點地標信息和地標名稱；在無空間認知價值的移動導航地圖中，地圖顯示路段實際長度、轉彎點角度和地標經緯度。為避免被試對實驗環(huán)境產生記憶，兩次實驗地圖材料中顯示的起點與終點并不相同，但其中路徑的總距離、轉彎點數量相同。2.4實驗過程將被試隨機分為兩組，每組各20人，一組先采用有空間認知價值要素設計的地圖，后采用無空間認知價值要素設計的地圖，另一組則順序相反。首先，被試佩戴VR設備進行調試；然后，引導被試進入練習環(huán)境，根據要求完成一個簡單的導航任務，該數據不計入結果中；之后進入正式實驗，被試需要在VR環(huán)境中逐個完成有、無空間認知價值兩個要素的導航任務，在每個實驗中都執(zhí)行目標搜索與引物搜索兩種導航任務，分別記錄每個任務?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]腦認知與空間認知——論空間大數據與人工智能的集成[J]. 李德仁. 武漢大學學報(信息科學版). 2018(12)
[2]基于虛擬親歷行為的空間場所認知對比實驗研究[J]. 申申,龔建華,李文航,梁劍鳴. 武漢大學學報(信息科學版). 2018(11)
[3]利用CryEngine構建虛擬地理環(huán)境[J]. 徐丙立,荊濤,林琿,杜君,朱剛. 武漢大學學報(信息科學版). 2017(01)
[4]LBS移動導航地圖的空間認知研究[J]. 張曉楠,江南,馮長強,張晶. 地礦測繪. 2013(03)
[5]性別、尋路策略與導航方式對尋路行為的影響[J]. 房慧聰,周琳. 心理學報. 2012(08)
[6]基于空間認知理論的移動導航電子地圖設計[J]. 寧永香,劉召芹,謝彩香. 測繪工程. 2007(02)
[7]基于MCT測試評價圖學教育與空間認知能力關系的研究[J]. 李平. 工程圖學學報. 2006(03)
[8]地理空間的存在[J]. 舒紅. 武漢大學學報(信息科學版). 2004(10)
本文編號：3246438
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3246438.html
