Understanding Attention Allocation, Exploration Dexterity, and the Role of Prior Experience in Stationary VR Consumption: Implications for Scene Design
本研究利用对静态虚拟现实(VR)环境的眼动追踪调查来证明,虽然先前的虚拟现实经验并不影响用户的探索意愿,但它能显著提高视觉效率并降低认知负荷,从而为通过策略性的元素布局与层级设计来优化场景设计提供循证指南。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下,你走进一个房间,墙壁、地板和天花板不再是实体物质,而是一个环绕着你的、无缝且生动的画面。这就是虚拟现实所承诺的景象——这项技术已经从科幻小说走进了人们的客厅和教室。多年来,创作者们一直在努力解决一个简单却又棘手的问题:如何设计一个人们真正想要注视的世界?在电脑屏幕或电影那平面的、二维的世界里,导演们清楚地知道该把角色或线索放在哪里,因为观众只能看到他们面前的东西。但在虚拟世界中,观众可以向任何方向转头。如果设计师将一个关键细节藏在观众身后,它可能永远不会被发现。如果场景过于拥挤,观众可能会感到不知所措;如果场景过于空旷,他们可能会感到乏味。随着人工智能开始帮助人们更快、更轻松地构建这些世界,对于如何布置这些世界的明确规则的需求变得迫在眉睫。我们不仅需要了解什么看起来好看,还需要了解人类的眼睛和大脑在被数字环境包围时是如何运作的。
为了寻找答案,剑桥大学的研究人员进行了一项简单的实验。他们邀请了55名年龄在21岁到60岁之间的成年人进入一个虚拟空间。实验设置得刻意简单以避免混淆:参与者戴着头显站在房间中央,保持不动,注视着一张静态的未来城市图像。没有游戏可玩,没有物体可抓取,也没有任务要完成。他们只需环顾四周并感受这个场景。在他们观察的过程中,头显精确地追踪着他们的视线方向,记录下每一次移动和停顿。研究人员特别感兴趣的是两点:参与者为了看清全景而移动头部的方式,以及曾经使用过虚拟现实的人与从未尝试过的人在行为上是否存在差异。他们还想观察场景中的哪些部分自然地吸引了观众的注意力。
结果揭示了一个挑战普遍假设的模式。许多设计师可能会认为,初次接触虚拟现实的人会显得笨拙或犹豫,而专家则会表现得自信且彻底。研究发现,虽然经验丰富的用户在开始时扫描房间的速度更快、消耗的脑力更少,但他们在转向并探索整个空间的意愿上与新手并无差异。事实上,研究人员发现了一种被称为“探索性灵巧度”(exploratory dexterity)的行为,这描述了一个人观察周围环境的彻底程度。事实证明,这种特质与经验无关。有些人,无论他们是老手还是新手,都会站着不动,主要盯着一个方向看,从而错过了周围世界的大部分内容。而另一些人则会积极转动头部,以获取完整的360度视角。研究表明,成为专家并不自动意味着成为更好的探索者;环顾四周的倾向是一种个人习惯,而非通过练习获得的技能。
或许最重要的发现涉及人们实际在看哪里。研究人员注意到了一种强烈的“起始方向偏差”(starting-direction bias)。当环节开始时,大多数参与者的注意力都集中在他们正前方的区域。除非有特定的事物吸引他们的目光,否则他们倾向于忽略身后或侧后方的区域。这种偏差在几乎所有人身上都存在,但在那些头部移动较少的人身上尤为显著。此外,研究还绘制出了一个清晰的视觉吸引力等级制度。人物形象是吸引注意力的最强磁铁。如果场景中出现了一个人,观众会首先看向他们,注视时间也比其他任何事物都长,且速度更快。即便这个人物很小或处于背景中,情况依然如此。在人物之后,下一个最具吸引力的元素是定义环境的开阔空间,例如天空、地面或建筑物的墙壁。令人惊讶的是,像标牌、灯光或家具之类的特定物体往往会被忽视,除非它们靠近人或者属于某个更大的结构。明亮、闪烁的元素并不一定会自动赢得关注;事实上,它们往往不如人物或广阔的景观那样有趣。
这些发现为构建虚拟世界提供了新的思考方式。研究表明,设计师不能依赖用户去自然地探索场景的每个角落,尤其是在场景是静态的情况下。由于人们有一种强烈的倾向去注视他们开始时的面向方向,因此最重要的信息应该被放置在他们初始视线范围内。如果设计师想要讲述一个故事或展示一个关键细节,将其藏在用户身后是一种冒险的策略。相反,利用人物形象来引导观众的视线是一个强大的工具。将一个角色放在特定物体附近可以确保观众注意到该物体,而将一个明亮的标牌放在空旷的角落,可能会导致它被完全忽略。此外,研究表明,场景的复杂度应与用户的经验相匹配。由于新手需要更多时间和精力来理解新环境,设计师或许应该给他们更长的时间来适应环境,或者简化视觉细节。对于处理场景速度较快的经验丰富者,则可能需要更复杂或更详细的环境来保持他们的参与感。
最终,这项研究为创建更有效、更具沉浸感的虚拟体验奠定了基础。它超越了猜测,为如何布置数字世界提供了基于证据的指导。通过理解人物形象是注意力的主要锚点、初始视角是最关键的、以及探索的冲动是一种个人特质而非习得技能,创作者可以构建出感觉自然且直观的环境。随着技术的不断演进和更多人进入这些数字空间,这些见解将有助于确保我们构建的世界不仅在视觉上令人印象深刻,而且对于每一个踏入其中的人来说,都是真正易于理解且触手可及的。
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