City Walk: Preliminary Insights into Embodied Immersive VR for Spatial Navigation

يعد الانتقال من مكان إلى آخر مهارة بشرية أساسية، ومع ذلك لا تزال الطريقة التي تبني بها أدمغتنا خريطة ذهنية للعالم لغزاً معقداً. وللتنقل بفعالية، نعتمد على نوعين متميزين من الاستراتيجيات الذهنية. أحدهما هو نهج بسيط خطوة بخزوة، مثل تذكر الانعطاف يساراً عند المخبز ويميناً عند الحديقة؛ وهذه طريقة تعتمد على المسار وتعمل جيداً عندما تكون معتاداً على طريق ما، لكنها تفشل إذا نُقلت إلى نقطة بداية جديدة. أما النوع الآخر فهو استراتيجية أكثر مرونة تشبه رؤية الطائر، حيث يبني الدماغ خريطة معرفية للمنطقة بأكملة، مما يسمح لك بفهم كيفية ارتباط المعالم ببعضها البعض ورسم مسار جديد حتى من مكان غير مألوف. لطالما أراد العلماء دراسة كيفية تطوير البشر لهذه الخرائط المرنة، لكن القيام بذلك في العالم الحقيقي أمر صعب لأنه من الصعب التحكم في كل المتغيرات، من حركة المرور إلى الطقس. وتوفر الواقع الافتراضي حلاً، حيث تخلق عالماً رقمياً آمناً وقابلاً للتكرار حيث يمكن للباحثين مراقبة كيفية تعلم الناس والتحرك دون فوضى الواقع.

قام فريق من الباحثين من إيطاليا بتطوير أداة رقمية جديدة تسمى "City Walk" لاستكشاف هذا السؤال تحديداً. لقد صمموا لعبة جادة (serious game) — وهي لعبة فيديو مصممة للتعلم وليس لمجرد الترفيه — تضع اللاعبين في مدينة ساحلية صغيرة وواقعية. كان الهدف هو معرفة كيف تؤثر الطرق المختلفة للتحرك عبر هذا العالم الافتراضي على قدرة الشخص على تعلم المخطط وتذكر أماكن الأشياء. قارن الباحثون بين إعدادين مختلفين تماماً. في الإعداد الأول، جلس المشاركون خلف مكتب واستخدموا لوحة المفاتيح والفأرة لتحريك شخصية على شاشة مسطحة، تماماً مثل لعب لعبة كمبيوتر قياسية. وفي الإعداد الثاني الأكثر انغماساً، ارتدى المشاركون سماعة تغطي رؤيتهم ووقفوا على جهاز مشي خاص سمح لهم بالمشي جسدياً في أي اتجاه مع البقاء في مكان واحد. تمكنت هذه المجموعة الثانية من النظر حولها بشكل طبيعي والمشي للأمام، والالتفاف، والتوقف تماماً كما يفعلون في العالم الحقيقي، مما أشرك أجسادهم في عملية التنقل.

شملت الدراسة عشرين شاباً صحيحاً تم توزيعهم عشوائياً على إحدى هاتين المجموعتين. ولعبوا جميعاً عبر تسلسل مكون من ستة مستويات في المدينة الافتراضية. بدأت التجربة بجولة إرشادية حيث أخبرتهم اللعبة بالضبط أين يذهبون، مما ساعدهم على التعود على البيئة. ومع تقدمهم، اختفى التوجيه، وكان عليهم إيجاد طريقهم بأنفسهم. زادت التحديات صعوبة: كان عليهم التنقل ليلاً، والسباق ضد الساعة، وإيجاد مسار جديد عندما يكون الطريق مغلقاً بسبب أعمال البناء، وأخيراً، البدء من موقع لم يزوروه من قبل. لم يكن الاختبار النهائي مهمة تنقل، بل كان اختبار ذاكرة. وُضع المشاركون في غرفة افتراضية بها خريطة كبيرة للمدينة على الجدار وطُلب منهم وضع ملاحظات لاصقة على الخريطة لتوضيح الأماكن التي يتذكرون وجود معالم محددة فيها، مثل المستشفى أو صالة البولينج.

قدمت النتائج صورة واضحة لكيفية اختلاف التجربتين. سجلت المجموعة التي استخدمت جهاز المشي والسماعة الأكثر انغماساً أخطاءً أقل في مساراتها. فقد انحرفوا بشكل أقل عن المسار الأكثر مباشرة إلى وجهتهم، مما يشير إلى أنهم كانوا يبنون خريطة ذهنية أفضل لتخطيط المدينة. كانت هذه الميزة أكثر وضوحاً عندما كان عليهم التنقل بدون مساعدة، أو عكس مسار سلكوه للتو، أو إيجاد طريق التفافي حول عائق. وعندما تعلق الأمر باختبار الذاكرة النهائي، كان أداء المجموعة المنغمسة أفضل بشكل ملحوظ. فقد وضعوا نسبة مئوية أعلى بكثير من المعالم في المواقع الصحيحة على الخريطة وارتكبوا أخطاء أقل في وضعها. يشير هذا إلى أن المشي جسدياً عبر البيئة الافتراضية ساعدهم على ترميز العلاقات بين الأماكن المختلفة بشكل أكثر فعالية من مجرد تحريك شخصية باستخدام الفأرة.

ومع ذلك، جاء هذا التحسن في التعلم المكاني مع ضريبة. استغرق المشاركون في المجموعة المنغمسة وقتاً أطول لإكمال مهام التنقل. فالحركة الجسدية والالتفاف بكامل الجسم هي بطبيعتها أبطأ من الضغط على مفتاح في لوحة المفاتيح، وهذا القيد البدني جعل أوقات رحلاتهم أطول. كما أفادوا بشعورهم بجهد ذهني أعلى قليلاً، ربما بسبب ضرورة تنسيق مشيهم مع انتباههم البصري. وبالرغم من هذه المتطلبات الإضافية، حظيت التجربة المنغمسة بقبول جيد؛ فقد وجدها المشاركون سهلة الاستخدام وممتعة، والأهم من ذلك، لم يعانوا من دوار الحركة، وهو مشكلة شائعة في الواقع الافتراضي. وأشار الباحثون إلى أنه بينما بدا الإعداد المنغمس وكأنه يعزز فهماً أعمق للمساحة، فإن الدراسة كانت اختباراً أولياً مع عدد صغير من الأشخاص، لذا فإن النتائج هي إشارة قوية وليست دليلاً نهائياً.

نظرت الدراسة أيضاً في أين كان ينظر أعضاء المجموعة المنغمسة أثناء مشيهم، باستخدام تقنية تتبع العين المدمجة في السماعة. أرادوا معرفة ما إذا كان مقدار الوقت الذي حدق فيه الشخص في معلم ما يتنبأ بمدى قدرته على تذكره لاحقاً. لم تظهر البيانات رابطاً بسيطاً بين التحديق لفترة أطول والتذكر بشكل أفضل. في الواقع، بالنسبة لبعض المعالم، كان التحديق لفترة أطول مرتبطاً بمزيد من الارتباك، مما يوحي بأن الشخص قد يحدق في مبنى لأنه غير متأكد من مكانه، وليس لأنه ينجح في حفظه. تشير هذه النتيجة إلى أن الطريقة التي نستخدم بها أعيننا لتعلم مساحة ما هي عملية معقدة ولا يمكن قياسها ببساال عد ثواني الانتباه.

في النهاية، يوضح مشروع "City Walk" أن نظام الواقع الافتراضي الذي يجمع بين السماعة وجهاز المشي هو وسيلة قابلة للتطبيق وفعالة لدراسة كيفية تعلم البشر لبيئتهم. ويشير إلى أنه عندما نتحرك جسدياً عبر مساحة ما، حتى لو كانت رقمية، فإن أدمغتنا قد تبني خريطة أكثر قوة ومرونة للعالم مقارنة بالتحرك عبرها بشكل سلبي. وبينما تتطلب الطريقة المنغمسة مزيداً من الوقت والجهد البدني، إلا أنها تبدو قادرة على تقديم فهم أعمق للعلاقات المكانية. يخطط الباحثون لتوسيع هذا العمل في المستقبل، واختبار ما إذا كانت هذه الفوائد تنطبق على كبار السن وتحسين الأدوات لفهم الآليات المحددة لكيفية تعلمنا التنقل. في الوقت الحالي، توفر الدراسة لمحة مثيرة للاهتمام حول كيفية عمل الجسد والعقل معاً لإيجاد طريقنا.