马萨诸塞大学研究员将反应时间作为AR/VR临场感测量工具

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将反应时间确定为一种潜在的临场感测量工具

（映维网Nweon 2023年12月11日）对于XR领域，临场感是一个常见的术语。临场感是人对计算机系统创造和显示出来的虚拟环境的感觉和认识。现在，马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员首次将反应时间确定为一种潜在的临场感测量工具。

马萨诸塞大学阿默斯特分校的电子和计算机工程助理教授、论文作者之一法蒂玛·安瓦尔（Fatima Anwar）解释道：“在虚拟现实中，用户处于虚拟世界中，他们与周围的物理世界没有联系，混合现实是虚拟世界和物理世界两者的结合：你可以看到你的物理世界，但在此之上，你拥有虚拟的空间相关信息。”

她举了一个将虚拟键盘放到物理桌面的例子。混合现实使得数字元素与用户和环境更具交互性。混合现实的应用在游戏领域最为明显，但蒂玛表示，它正在迅速扩展到其他领域:学术、工业、建筑和医疗保健。

然而，混合现实体验的质量参差不齐。她指出：“用户是否觉得他们置身于那个环境之中？他们的临场感如何？这对他们与环境的交互有什么影响？”

到目前为止，临场感都是通过主观问卷来衡量。遗憾的是，当临场感是事后测量时，你很难捕评估用户对整个体验的真实感受，尤其是在长时间场景中。另外，人们并不一定能够确切描述自己的感受，这使得相关回答成为不可靠的数据来源。

所以，团队最终的目标是提供一个即时的度量，这样混合现实模拟就可以及时调整，并提供最佳的临场感。法蒂玛说道：“哦，临场感正在降低，是时候进行干预了。”

团队进一步解释了这种实时临场感校准的重要性：如果能够提供外科医生所需的毫米级精度，他们才可能会使用混合现实作为数字引导：“例如，如果我们只是在他们面前展示器官，而不根据外科医生的身高进行调整，这可能会耽误外科医生的工作，而且可能对他们来说并不准确。”

低临场感同时会导致晕屏。当用户的身体感知与他们所看到的不一致时，就会出现头晕或恶心的感觉。然而，如果混合现实系统内部监控存在，你就可以实时进行调整。

混合现实中一个可以连续被动测量的标记是反应时间，或者说用户与虚拟元素交互的速度。通过一系列实验，研究人员确定反应时间与临场感相关，反应时间慢表明临场感度低，反应时间高表明临场感度高。即使使用小数据集，预测准确率都达到80%。

为了验证这一点，研究人员将参与者置于修改后的《水果忍者》混合现实场景中，调整数字元素的真实性，从而操纵临场感。

临场感是两个因素的结合：地点错觉和合理性错觉。团队解释道：“首先，虚拟对象应该看起来真实。其次，它们的行为是否真实？它们的行为是否遵循物理定律？”

在一项实验中，他们调整了位置错觉，水果要么呈现为逼真的水果，要么呈现为抽象的卡通形状。在另一项实验中，他们调整了合理性错觉，将装满咖啡的杯子展示在正确的直立位置或侧面位置。

他们发现，实验被试对逼真的水果的反应比对卡通食物的反应要快。同样的事情同样发生在咖啡杯的正确直立位置展示。

相关论文：Investigating the Correlation Between Presence and Reaction Time in Mixed Reality

反应时间可以成为衡量临场感的一个的指标，因为它能突出虚拟元素是工具还是干扰。团队表示：“如果一个人感觉不到临场感，他们就会观察周围的环境，想弄明白发生了什么事情。他们在感知方面的认知专注于手头任务以外的事情，因为他们正在尝试弄清楚发生了什么。”

研究人员进一步补充道：“有人会说，‘你为什么不首先创造出最好的场景呢?’但这是因为人类非常复杂。对我有用不一定对你有用，因为我们有不同的身体，我们的手移动方式不同，我们对世界的感知方式不同。”