胡晓斐 汪嘉维 刘涵宇 宋晓蕾

    ·工程心理学专栏(Section of Engineering Psychology)·

    听觉刺激对虚拟环境中空间压缩的影响*

    胡晓斐 汪嘉维 刘涵宇 宋晓蕾

    (陕西师范大学心理学院; 陕西省行为与认知神经科学重点实验室, 西安 710062)

    人们往往会低估虚拟环境中空间的距离(空间压缩)。早期研究发现视听刺激的不一致会改善空间压缩, 但听觉刺激在其中的作用及其影响效果需进一步研究。本研究首先探究了听觉刺激的有无对空间压缩的影响, 接着操控视听刺激之间的物物距离进一步探究其对空间压缩的影响和改善。研究发现听觉刺激以两种方式影响空间压缩：听觉刺激的存在可以改善空间压缩; 空间压缩与视听刺激的物物距离负相关。研究建议为了改善空间压缩, 视听刺激应当同时呈现且物物距离至少为1 m。

    虚拟现实, 空间压缩, 视听刺激, 物我距离, 物物距离

    1 背景介绍

    虚拟现实(Virtual Reality, VR)作为一项新兴技术, 在科研、制造、军事、技能培训等诸多领域均有着越来越广泛的应用。例如, 消防员可以在虚拟火灾场景中进行多次训练, 从而起到降低成本和避免实操伴随的潜在危险的作用(Saghafian et al., 2020); 在心理学领域, 可以通过VR制作各种刺激和任务场景, 提高心理学实验的生态有效性和可重复性(Pan & Hamilton, 2018)。然而, VR的普及仍然面临着严峻的挑战, 如通信延迟、渲染质量不高及空间压缩等。虽然随着5G网络和3D引擎技术的发展, 硬件和软件相关的挑战逐渐得到解决, 但由于用户自身所产生的挑战(如空间压缩)仍然没有得到足够的重视。

    距离知觉就是由于用户自身所产生的挑战之一。它代表着受试者感知两个位置的空间距离的能力, 可以分为两种类型：当受试者自己被视为一个位置时, 自己与另外位置的距离被称为物我距离; 当两个位置均在受试者的外部时, 两个位置的距离被称为物物距离。早在20世纪, 心理学家们就发现了VR中的空间压缩, 即人们经常低估虚拟环境中的空间距离(Henry & Furness, 1993; Interrante et al., 2008; Naceri et al., 2009; Renner et al., 2013)。这种现象对虚拟环境中的物我距离感知和物物距离感知都是成立的, 因此极大的阻碍了VR的应用, 特别是需要精细操作的场景(Li et al., 2011) ......