论智商高低与体验VR技术的相关性

来源:www.xjctc.net   时间: 2020-01-20

VR只能用来玩游戏吗?没有! VR也有人文关怀。事实上,VR为治愈孤独症提供了强有力的推动力。

智商低的人和智商高的人有区别吗? VR是一种可以给自闭症患者带来好消息的新技术吗?英格兰西部大学的Nigel Newbutt,密歇根大学的Connie Sung等人们联合进行了一项研究,试图解决这个难题。他正在全文翻译研究结果。像许多学术论文一样,本文非常困难。然而,作为第一项关于虚拟现实技术和智商与自闭症的研究,我相信奈杰尔等人的研究成果值得中国的虚拟现实产业。而医生则从中吸取教训。

使用VR技术(VRT)对自闭症谱系障碍(ASD)患者的研究已持续数十年。然而,我们对VR头戴式可视设备(HMD)的理解仍然存在差距。本报告探讨了自闭症患者在使用VR时的意愿,接受度和浸入式体验。该研究显示,29名受试者(平均年龄32岁,其中33%的智商低于70)自愿佩戴VR头进行研究。大多数参与者认为这是一种愉快的体验,在VR环境中具有非常高的“空间存在感”,并声称它可能会再次使用VR。这是第一次将“智能”概念引入到VR的沉浸式研究中。

自闭症谱系障碍(ASD); VR(虚拟现实)技术;头戴式视觉装置(VR头盔); Oculus Rift头盔

VR技术已被用于研究自闭症超过20年。

作为一个术语,VRT具有广泛的含义,包括VR头盔,虚拟环境模拟,协作虚拟环境,沉浸式虚拟环境,虚拟世界等。上述技术包括:涉及多个角色头像(用户自身)的沉浸式3D图形,独立控制以及数据输入和输出。

基于计算机图形设计的VR技术代表了模拟现实世界的虚拟环境。该技术高度可用,为咨询师,治疗师和服务提供者创建安全,可重复使用和分散的平台,使个人和自闭症患者受益。这项新兴技术致力于弥补个人潜在的不足,最大限度地发挥个人发展的关键技能,并激励年轻人过渡到就业和独立生活的潜力。

目前,大多数VR环境主要是展示特殊立体图像的视觉体验。各种VR头盔(例如Oculus Rift)提供不同程度的沉浸感和互动性。

VR技术的早期研究和开发成功地促进了自闭症患者的特定行为,例如过马路,发现车内空位,在咖啡店购买咖啡,以及在建筑物着火时报告警报。一般而言,VR有助于教练/研究人员协调灵活性和控制之间的平衡。不仅如此,VR可以重复使用,通常具有积极的激励,迷人的演示和自然的舒适性增强,这就是为什么VR有助于提供相对安全的空间来测试自闭症患者对不同社会条件的反应。

随着新技术的发展,VR体验在很大程度上发生了变化。一些未发表的新研究侧重于更新,更小,更轻,更可穿戴的VR头盔对自闭症用户群的影响。由于文献中的相应差异,有必要重新审视斯特里克兰等人提出的关于周围人对VR头盔的接受程度和意愿的类似问题。我们推测,评估沉浸式体验和接受这种新VR技术非常重要,可以帮助我们了解使用VR头盔时虚拟空间外任何一点点的不适。

对于Oculus Rift等可穿戴设备,我们认为有必要评估用户接受和沉浸体验可能带来的负面影响。除了潜在的问题之外,在该领域可能存在一些负面的感官体验,因为VR环境中的自闭症患者的感觉可能会感到一些不适。总的来说,使用VR头盔的可能性是不合适的,需要以多种方式进行探索。

因此,我们提出了一项研究,以调查使用这些设备的接受程度。具体的研究目标是:

1.调查自闭症患者VR头盔(针对Oculus Rift)的意愿和接受程度,以及他们是否经历过VR头盔的有意义内容;

2.在VR头盔中展示一系列3D沉浸式体验检测方法,以及自闭症患者的其他VR VR头盔。

参与者

共有30人最初确定最终29名自闭症患者表示对该研究感兴趣,并自愿参加。

参与者的平均年龄为32.02岁(标准差为9.88),其中大部分为男性(22)。每个参与者都有自闭症的临床诊断,其中约三分之一(其中11人)患有智力障碍(智商低于70分)。参与者的智商分数从45到138不等(平均分83.58;标准差23.69)。表1提供了参与者的人口统计摘要。

步骤

在美国中西部一个州的工作人员的支持下,参与者被邀请通过一个私人的,非营利的,以社区为基础的康复组织参加研究会议,该组织介绍并解释了研究目标和程序。针对符合研究要求的自闭症患者,这些工作人员传播了招聘传单和视频展示的研究程序。在参与者与研究签署协议后,工作人员解释了自愿研究的目的并获得了每个参与者的知情同意。对于这些病房,研究人员首先向他们及其家人/监护人解释并获得他们对该研究的支持。

首先,向每个参与者发送一份基本问卷,称为Wechsler智力量表(WASI; Webster 1999)。然后参与者参加了第一阶段的实验,使用VR头盔约10分钟来观看三个简短的虚拟现实场景。在会议结束时(第1阶段),将询问每个参与者是否愿意继续进行第二阶段的研究,这将是一个更长,更强烈的虚拟现实体验。在29名参与者中,23名表示愿意继续进行实验。六个人不愿意继续第二阶段实验的原因,包括时间限制(2)和其他负面影响,他们在VR中感到头晕和疲倦(4)。其余23名参与者中的11名在第二个实验阶段被随机选为实验者,包括两个持续约25分钟的更长和更强烈的虚拟现实体验。

在参与者完成VR体验的第二阶段后,他们完成了沉浸式体验调查问卷。对于认知/阅读水平较低的参与者,在问卷中详细提供参与者帮助(例如,阅读部分不错,提供详细说明或视觉评定量表)。每个独立会话(跨阶段)使用录像机和数码相机记录录制。此外,观察员将专注于记录体验VR后的参与者的语言和非语言反应。

道德原因

参与者对道德和安全问题的考虑是本研究的重中之重。

研究小组意识到VR头盔的使用可能会对自闭症患者产生影响,特别是在一些尚未正式发表的研究中。在研究开始之前,机构审查委员会(IRB)得到了研究者的附属机构的批准。在招募参与者的过程中,社区康复支持人员向潜在参与者传播研究信息,包括招聘传单和短视频以展示研究技术并解释研究过程。这有助于充分传达研究的细节,确保参与者使用正确的技术,并在某些情况下,回应参与者的问题和关注。在实际试验中,研究人员使用了一项测试,定期检查和监测参与者使用VR头盔安全有效地引导他们进入沉浸式VR互动体验的反应。

VR技术:硬件和软件

本研究中使用的VR硬件包括:(1)Oculus Rift头盔; (2)耳机; (3)Xbox 360控制器; (4)笔记本电脑。图1显示了本研究中使用的技术。

图1:当前研究中使用的设备。 1.笔记本电脑,2。耳机,3.Xbox手柄,4.Oculus Rift头盔

本研究强调了在自然环境中使用技术的重要性。因此,硬件的尺寸,便携性和灵活性非常重要,因为最终技术可能在未来的工作中使用。最重要的是,使用VR头盔的自闭症患者的热情将更好地实现。 (见图2)

图2:社区康复组织的环境和设置示意图。右边的参与者和左边的研究人员。

由于相对较新的硬件(Oculus Rift的开发者版本于2014年中期发布),VR场景的选择受到限制。在实验阶段1中选择了三个短VR场景,而在实验阶段2中选择了剩余的两个更长且更强烈的VR场景。同时,VR体验强度缓慢增加以帮助参与者体验VR步骤一步而且安全。表2突出了研究的阶段和提供的相关方案。图3和4分别提供了阶段1和阶段2的视觉体验的实验例子。

问卷

通过收集每个参与者的个人信息,成功记录参与的VR场景体验和相关数据的数量。 1周后,调查了后续调查的长期影响,并要求参与者根据他们的经验以及将来使用VR头盔的可能性对他们进行评估。

身临其境的体验

“存在的存在”用于测量人在VR环境中经历的主观效果(即,人的“感觉”)。

与先前在自闭症领域的研究相似,“虚拟环境中的沉浸感及其测量方法”是无所不包的,并被选择用于当前的研究。该措施在评估主观再生体验及其负面影响(昏迷,恶心等)方面是有效和适当的,并且是可接受的心理测量特征。

“在虚拟环境中登陆及其测量方法”的技术包括38个项目和4个主要领域(因素),包括与VR技术经验相关的关键方面:(1)空间的存在; (2)参与; (3)生态效益; (4)负面影响。在“虚拟环境中的上下文和测量方法的私人意义”中,每个参与者都需要在每个项目中给出评级(1=非常不同意,5=非常同意)。根据“虚拟环境中的隐私及其测量方法”评分标准计算每个项目的分数。测量1,2和3,得分越高,存在感和沉浸感越强,测量仪的得分为4,负面影响降低。测量表的研究在0.65和0.92之间,项目2是最低的。

图3:第1阶段的体验。“离开”这个虚拟的“咖啡馆后面”将开始虚拟之旅。

行为观察

研究助理使用VR头盔观察每个参与者的语言和非语言行为,并将其完整记录下来。然而,在本文中,仅记录了对定性信息的短期行为观察,因为它们被认为超出了当前研究的研究范围。

数据分析

由于两组样本小且不平衡(每组11个),因此该研究使用卡方检验和Mann-Whitney U检验。在智障人士(自闭症患者)和非智力残疾参与者中分别研究了VR头盔的接受度(使用意图)和沉浸式体验的差异。

*卡方检验:卡方检验是一种针对各种计数数据的假设检验方法。它属于非参数检验的范畴,主要比较两个或多个采样率(组合比率)和两个分类变量的相关性分析。基本思想是比较理论频率与实际频率或拟合优度之间的一致程度。

* Man-Whitney U检验:Mann-Whitney U检验可以作为参数检验方法的T检验的替代,用于两种方法之间的差异或相应的大样本正常检验。由于Mann-Whitney秩和检验明确考虑了每个样本中每个测量值的等级,因此它使用的信息多于符号检验。

图4:阶段2中VR头盔的图片。前两个是托斯卡纳村庄的内部和外部,底部两个是阿波罗11号火箭的内部和外部。

VR头盔验收(愿意使用)

在第一阶段,所有29名参与者都愿意佩戴VR头盔,并且他们经历了至少三个预先选择的VR场景(场景1和场景2)。二十五(86%)人完成了三个场景,而其余四个参与者要求停止VR体验的第二阶段。

在第2阶段,所有11名参与者(100%)完成了两个预选方案。在第1阶段和第2阶段,研究中的每个参与者表示他们愿意佩戴VR头盔(见表3)。

此外,表4显示有两组参与者成功完成了第3阶段的三个情景任务,他们的智商范围(≤69和≥70)有助于更好地理解VR头盔体验与智商水平之间的相关性。

结果显示,两组自闭症患者的VR头盔经验和智力水平(有或没有智力残疾)没有显着差异(P <0.001),表明VR头盔体验与用户智商无关。分析人口问卷和VR头盔体验的享受程度,所有参与者得分为3分(满分为5分)或以上,平均得分为4.32(标准差=0.69)。至于再次使用VR头盔的意愿,大多数参与者(2人除外)得分为3分(满分为5分),平均分为3.92分(标准差=1.98分)。

从参与者行为的质量来看,发现参与者有时会自发地报告他们对VR头盔和VR环境的反应。举一些例子:“我感觉非常好,我可以使用它”; “这是一次可怕的经历,我觉得我沉浸其中,非常愉快”; “这真是太神奇了,很酷,每一秒,我喜欢它”。

虽然许多参与者的评论报告了非常积极的回应,但是有4名参与者没有完成所有的VR情景,他们在体验期间感到不舒服(例如疲劳和头晕),并希望停止。从这些参与者我们知道:“如果你看起来太快(快速移动你的头部),你会感到不舒服。”此外,一位与会者报告说:“头盔正在窃听我”,另一位与会者说:“场景有点模糊”。

沉浸和空间存在

在第二阶段的研究中,研究了VR体验的沉浸和空间存在。表5显示了“虚拟环境中的传输感及其测量方法”的研究结果。

为了更好地了解VR技术和VR头盔在自闭症患者中的潜力,本研究试图探索其VR头盔的经验。参与者行为观察和自我报告问卷显示,自闭症患者普遍接受使用VR头部显示,并愿意完全完成VR场景体验任务。

这带来了两个有趣的发现。

首先,当自闭症患者使用VR头盔时,周围环境会对其产生轻微影响。然而,官方研究报告仍然非常有限,对于患有自闭症头戴VR头盔和使用VR技术的人会发生什么。该研究的结果最初表明,当使用VR头盔和执行VR体验时,该特定用户组很少会产生负面影响。

其次,该研究的结果将继续为其他从业者和研究人员提供基于证据的干预措施,使用该技术的数据往往是VR经验的接受和使用意愿。如何正确地进行,我们建议进一步研究并获得实质性证据。我们还认为,从虚拟到现实的推广一直是关键目标,也是未来研究的重点。同时,为了提高生存感和生态效度,VR头盔值得进一步研究。

最后,那些决定不完成所有VR体验的人引起了我们的注意,尤其是他们的平均智商(见表4)。未通过智商的参与者表现出类似的意愿,无法完成所有VR场景体验,或进入更激烈的VR体验的下一阶段。换句话说,结果表明,使用VR头盔及其相关VR技术进行身临其境体验的意愿与参与者的智商无关。这些发现提供了一些初步的介绍,虽然样本量很小,但VR可以被认为是对完全智商的自闭症患者的干预。换句话说,我们需要更多的研究来帮助得出这样的结论。

此外,还有关于佩戴和使用VR头盔的积极反馈。自闭症患者报告他们在VR体验中具有高空间存在,并且VR环境中的参与和生态有效性具有低负面影响。结果显示,自闭症患者在体验期间没有感受到感觉问题。

一些参与者仍然希望在VR头盔下停止VR体验。因此,除了理解这些用户使用头戴式视觉设备的局限性之外,从道德角度来看,适当的道德实践应用仍然是此类工作的关键问题。总体而言,自闭症患者使用VR头盔的体验反应是积极的。为了使这些说法成立,应该进一步研究。

尽管这项研究揭示了一些积极而有趣的发现,但仍存在一些局限性。

首先,从社区康复组织中选择的自闭症患者群体被纳入该研究。因此,应谨慎解释研究结果,因为样本选择的潜在偏差和有限性。

其次,在自闭症患者/一般人群中使用问卷可能会导致结果中的错误和偏差。可以进一步探索VR相关经验的客观测量。

第三,参与者的自闭症判断信息也是一种限制。尽管每个参与者都具有相应医疗记录的临床诊断,但进一步验证是下一项工作的考虑因素的一部分。另一个限制是参与者在VR环境中的时间长度。这在一定程度上是出于道德考虑,作为此类研究的第一个例子,我们非常小心,不要让参与者长时间暴露在VR环境中。但是,长时间暴露在VR环境中可能会产生不同的结果。

我们也很清楚,虽然这项研究需要进一步验证,但与典型研究组相比,不同长度的使用/大样本可以让研究人员更好地了解VR技术的潜力。

通过了解使用VR头盔的意愿并认识到这种新的和不断发展的技术的潜力,从业者和研究人员能够更好地开展新的研究议程。使用类似于基于屏幕的响应的传统研究方法,VR头盔提供更强的沉浸感并帮助开发更具成本效益的干预措施。

最重要的是,更强烈的沉浸感可以带来更好的现实世界演变;这是该生产线最有利的部分。已经表明,除了考虑与环境的连接和联系之外,还可以增加虚拟环境中的个体存在感并促进学习。因此,未来的研究应该:(1)考虑更大的样本; (2)保持原有设置; (3)开发和定制要使用的软件; (4)考虑定性和定量数据,确保数据库丰富。

VR技术和自闭症用户的未来工作应该仔细考虑技术的关键影响,寻找发展中的材料到目标的干预措施,以及学习的机会。潜在的应用,包括促进社交技能,就业和独立生活环境。

这是对自闭症患者使用VR头盔和VR技术的初步研究。该研究表明,大多数自闭症患者普遍接受并愿意使用VR技术。这些积极的反应足以在未来关于为这个用户群(或其他残疾人群体)使用VR头盔的研究中建立基于证据的干预措施。

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