多国研究团队开发基于保真度的临场感测量量表FPS
更好地理解和测量临场感
（映维网Nweon 2025年07月17日）在虚拟现实研究界，已有多人努力开发旨在更好理解临场感的问卷。美国中佛罗里达大学，澳大利亚乐卓博大学，以及美国弗吉尼亚理工大学等机构组成的团队认为，尽管进行了大量的调查，但社区并没有一份合适的问卷来告知VR应用的哪些组成部分有助于临场感。另外，以前的文献指出在使用什么问卷或问题方面缺乏共识。
所以，团队进行了Delphi德尔菲研究，邀请专家就最重要的临场感问题及其各自的措辞建立共识。然后，他们进行了探索性因素分析（EFA）的验证研究。两项研究的努力带来了Fidelity-based Presence Scale（FPS），而他们希望FPS能够在研究社区内实现更好的沟通，并在VR系统保真度和临场感之间的关系方面产生重要的未来结果。
临场感有时称为“空间临场感”，是虚拟现实研究中广泛研究的一种感觉，定义为在VR环境中“存在”的感觉。自20世纪80年代以来，为了更好地理解和测量临场感，业界已经产生了一系列技术。生理测量、行为测量、半结构化访谈和问卷调查是文献中常用的技术。其中，问卷调查在用户研究中使用最广泛。
问卷调查受欢迎的一个潜在原因是，它们为研究人员提供了复制研究的能力。先前的文献综述表明，业界已经开发和使用了大量的存在调查问卷。尽管问卷选择众多，但许多研究人员依然认为有必要对问卷进行修改和定制。
这是令人担忧的，因为改变已验证的调查结构可能导致不利结果，并削弱在多个研究中推广结果的能力。这表明没有单一的调查问卷可以解决研究界更广泛的需求。缺乏满足社区需求的临场感工具的一个可能原因是，大多数临场感问卷没有考虑到VR应用的真实感或保真度。
相反，当前的状态调查问卷提供了用户在虚拟环境中的一般反应。例如，Iggroup Presence Questionnaire （IPQ）采用了Presence临场感、Spatial Presence空间临场感、Involvement投入成都和Realness真实感等子量表。在另一个例子中，Spatial Presence Experience Scale（SPES）将自我定位和可能行动作为其子量表。
所以，美国中佛罗里达大学，澳大利亚乐卓博大学，以及美国弗吉尼亚理工大学等机构组成的团队认为，理解VR应用的哪些方面及其各自的保真度会影响用户的临场感，这将会为VR研究人员和开发人员带来帮助。
在研究中，他们提出了由更广泛社区共同设计的临场感问卷开发和验证，以评估保真度的不同方面如何影响临场感。团队以前人系统保真度框架作为解决保真度不同方面的理论基础，其中包括交互保真度（例如对象操作，运动技术），场景保真度（例如对象的重力，代理/对象的行为）和显示保真度（例如多边形计数，音频质量），并选择了包含所述方面的问卷。
系统保真度定义为交互系统复制真实世界交互或体验的客观程度。然后，研究人员与来自更广泛研究界的16位临场感专家进行了Delphi德尔菲研究，以确定最重要的临场感问题以及它们最受保真度影响的哪些方面。Delphi德尔菲研究产生了包括11个项目的初步临场感调查。
团队同时提出了一项2 × 2 × 2的受试者研究，在低水平和高水平上控制交互、场景和显示保真度（见图1）。他们利用这项研究的结果（n=55）进行了探索性因素分析（EFA），以确定临场感调查的新结构。调查产生了10个项目，涉及三个因素：交互临场、场景临场和显示临场。然后，实验结果证实了这个全新临场感调查能够识别每个保真度组成部分如何影响临场感。在德尔菲研究和验证研究之间，他们最终完成了Fidelity-based Presence Scale（FPS）的开发。
FPS的限制之一是专家参与者池中的潜在偏见。首先，在16位专家参与者中，参与德尔菲研究的人可能存在偏见观点。正如表2中所强调，参与者主要存在于北美和欧洲，这可能无法有效地代表其他文化和观点。最初，团队联系了90位专家，目的是获得广泛的知识和文化视角。但由于无法控制的因素（例如日程安排），没有可行的方法绝对确保研究中的文化多样性。
另一个限制是FPS需要应用于更多的研究和更广泛的背景。团队承认验证研究是在一个任务和背景下进行。然而，在目前的状态下，通过所述探索性因素分析，FPS已经获得验证并准备好用于未来的VR研究。
未来的研究将包括在各种环境和任务中管理FPS，这反过来将有助于将来进行全面的验证性因素分析。在研究中，研究人员有意关注每个保真度组成部分的极端锚。例如，场景保真度中的物理/属性一致性和显示保真度中的视觉/听觉保真度，以尽量减少潜在的混淆。
因此，他们没有检查对每个系统保真度组成部分的额外修改，从而为未来研究额外方面的影响铺平了道路，并更好地概括相关发现和FPS在不同虚拟环境中的应用。
另一个限制是关于虚拟现实环境中的化身具现。最近的研究探索VR自我化身如何通过增强身体带入感和空间意识来影响临场感，但研究结果表明相关影响可能并不总是显著的，特别是在基于动作的VR游戏中，任务表现和控制优先于自我化身的表现和具现。
在团队的研究中，他们没有包括化身的体现。这样做是为了确保结果推广到各种VR体验（例如没有自我化身表示的VR体验）。他们同时考虑了添加自我身体化身可能会引入混淆因素和额外复杂性的可能性。当然，团队承认化身的贡献，并相信有机会将FPS应用于利用自我化身的场景。
相关论文：The Fidelity-based Presence Scale (FPS): Modeling the Effects of Fidelity on Sense of Presence
总的来说，团队提出了Fidelity-based Presence Scale（FPS）的开发和验证。在开发阶段，采用迭代的、共识驱动的审查来了解VR研究社区的专家认为最重要的问题另外外，FPS是基于系统保真度框架，因为团队相信未来的研究人员和开发人员将从了解他们的VR应用程序的组成部分及其保真度如何影响用户的临场感中受益匪浅。我
Delphi德尔菲研究结果揭示了11个问题的子集，包括引用最多的5个临场感感问卷。在德尔菲研究之后，他们进行了验证用户研究（n=55），并对收集到的数据进行了探索性分析。验证研究结果显示了FPS识别影响临场感的组成部分的能力，并且从我EFA中，他们最终确定了FPS的清单为10个项目，每个项目都有各自的因子负载。在德尔菲研究和验证方法之间，团队展示了FPS从理论到验证的过渡。
团队同时展示了如何利用FPS以及如何评估系统保真度的每个组成部分，以提供有关用户研究的额外见解和结果。通过将FPS建立在系统保真度框架中，这项研究代表了临场感测量的重大进步，因为FPS提供了告知环境的哪些组成部分影响临场感的能力，而这种能力可以改善VR环境和未来设计对开发者和研究人员的影响。
