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基于虚拟再现行为的VR空间认知研究

         
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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.

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