基于虚拟再现行为的VR空间认知研究

作     者：赵泽宇 吕健 潘伟杰 侯宇康 付倩文 ZHAO Ze-yu;LÜJian;PAN Wei-jie;HOU Yu-kang;FU Qian-wen

作者机构：贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州贵阳550025 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51865004) 贵州省科技支撑计划资助项目(1046,2016,1049,2010) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2020年第27卷第3期

页      码：340-348页

摘      要：为了研究虚拟环境下人对空间大小和空间距离的认知机理,提出一种基于虚拟再现行为的知觉匹配法。从虚拟现实(virtual reality,VR)空间对真实空间的再现性角度出发,构建VR空间与真实空间的知觉匹配模型,设计并开展VR空间认知系列实验,分析虚拟环境下人对空间大小和空间距离的认知倾向与认知偏差等。通过VR空间大小认知实验发现:在高度感和宽度感的认知上,分别以±1.9%和±1.4%的标准认知偏差度基本再现了与在真实空间中相同的认知;在深度感的认知上,存在距离被低估与判断力下降的现象,其标准认知偏差度约为±3.4%。通过自我中心距离认知实验发现:在VR空间中,自我中心距离的标准认知偏差度为±(0%~2.5%);人对侧方向区域的距离认知明显优于正方向,同时对正前方和侧下方区域表现出更加稳定的距离认知,波动幅度小于0.5%,但对上方区域的距离认知具有不稳定性。通过尺寸-距离关系认知实验发现:添加尺寸参照可优化对正方向区域约1%的认知偏差;同时,可将标准认知偏差度缩小为±(0.5%~1.5%),有效提升了人在VR空间中对空间距离的判断能力。研究结果可为VR空间制作与虚拟人机交互设计提供理论支持,在一定程度上有利于用户交互体验的优化。

主 题 词：虚拟现实 知觉匹配法 空间认知 自我中心距离认知 

学科分类：08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2020.00.042

馆 藏 号：203949505...