可量化的临境感

主观感受是可以测量的，临境感也不例外。临境感是衡量VR应用质量的重要指标之一，因此，定量地评估临境感，无论是对学术研究还是对实际产品开发，都具有重要的意义。

最常用的一种测量临境感的手段是主观报告量表。威特默和辛格（Witmer & Singer,1998）在1998年首次将使用量表测量临境感的方法系统化。他们认为影响临境感的因素可分为四类：（1）控制因素（如动作交互方式）；（2）感觉因素（如视觉模拟）；（3）注意因素（将注意力集中在虚拟环境而非实际物理环境上）；（4）真实感（涉及VR中的内容与情节）。他们据此设计了两份量表，一份是“临境感问卷”（Presence Questionnaire，简称PQ），另一份是“沉浸倾向问卷”（Immersed Tendency Questionnaire，简称ITQ）。前者主要测量用户临境感的大小，而后者测量用户完全沉浸于VR中的可能性，因而更多地问及用户的注意力投入程度与倾向。威特默和辛格在1998年提出的这两种问卷已被引用超过3000次。

问卷测量的好处是使用起来简单方便，但缺陷是测量结果不够客观，而且无法实时地了解用户临境感的变化。为了克服问卷测量的这些缺点，研究者们开发了一些更为客观的测量方法来了解用户的临境感。其中一类测量方法是，通过检测用户在虚拟场景中的生理指标来推测其临境感。如果用户在虚拟场景中表现出的某些生理指标与在类似的真实场景中应该出现的生理指标一致，就可以推测用户在该场景中的临境感较强。比如在尤索（Usoh et al.,1999）的研究中，被试会在VR中体验站在一个非常深的虚拟坑的边缘的感受（见图1.1）。这个虚拟坑看起来与现实中的深坑别无二致，如果你在现实世界看到这样一个深坑，肯定会心中一紧，然后绕道而行；在实验中，当被试走近这个虚拟坑时，研究者发现其心率的确显著提高了。除了心率，皮肤电、体温、肌肉的紧张度、瞳孔大小等生理数据也可以用于测量临境感的强度（Insko,2003; Riva et al.,2003）。还有研究表明，使用脑电图（electroencephalogram，简称EEG）记录用户的脑电信号也是一种测量临境感的可行方法（Strickland &Dan,1997）。

图1.1 虚拟坑

参考资料：Sanchezvives & Slater,2005

另一类客观测量临境感的方法是观测用户的行为，其逻辑与观测用户的生理指标类似：用户在虚拟场景中的行为表现与真实环境中的行为表现越相似，则可推测其体验到的临境感越强。在研究中，一些反射性的行为反应常被用作测量临境感的指标。比如，在虚拟环境中，当有物体迎面飞来，临境感较强的用户将会下意识地作出躲闪动作。另外，临境感越强，用户就越难区分虚拟环境与现实环境。利用这一点，研究者可以通过观测用户当前行为对应的是虚拟环境还是现实环境中的刺激目标，来推测用户临境感的强弱。在斯莱特等人（Slater, Usoh, & Steed,1995）的研究中，研究者首先让被试在真实环境中看到一台收音机，随后进入虚拟环境，看到在同样位置摆放的一台虚拟收音机。随后，研究者改变真实收音机所在的位置，并且放出声音，要求被试指出真实收音机的正确位置。实验结果发现，被试的临境感越强，就越有可能指向虚拟环境中收音机的位置，而非真实收音机的位置，由此表明这种方法的确可以用于测量临境感。