VR移动城市导航地图设计中的空间认知要素
发布时间：2021-06-24 05:11
虚拟现实（virtual reality,VR）环境中,移动导航地图设计的空间认知要素是影响用户导航绩效的重要因素。借鉴现实环境中移动城市导航地图设计原则,将空间认知要素分为有、无空间认知价值两种,引入VR环境,探究不同搜索任务中两种要素对导航绩效的影响,并分析性别及被试空间认知能力差异造成的效果差别,以期提出VR环境中移动城市导航地图的界面设计原则。研究结果表明,与现实环境一致,VR移动城市导航地图设计中,有、无空间认知价值的要素存在差异,有空间认知价值的要素可显著提高被试导航绩效;在目标搜索任务中,被试性别存在差异,男性被试使用无空间认知价值的实验地图导航绩效显著高于女性;被试在空间认知能力上不存在差异。该研究结果可为VR移动导航地图的界面设计提供依据。
【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2019,44(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究对象与方法图1研究思路图Fig.1FlowchartofResearchRoute2
90Hz，数据显示延迟为22ms。2）问卷。MCT是国际公认的空间认知能力测试问卷，问卷中对不同形状的物体进行不同角度的切割，需要被试判断切割面的实际形状［17］。具体题项如图2所示。3）VR环境。实验采用虚拟城市环境，如图3所示，包括物理组成相似的3种VR环境：练习环境、有空间认知价值移动导航地图对应的城市环境和无空间认知价值移动导航地图对应的城市环境。4）实验地图。除研究所需的自变量外，实验中所使用的移动导航地图从界面配色到布局等均模拟百度地图，如图4所示。在有空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段名称、转弯点地标信息和地标名称；在无空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段实际长度、转弯点角度和地标经纬度。为避免被试对实验环境产生记忆，两次实验地图材料中显示的起点与终点并不相同，但其中路径的总距离、转弯点数量相同。2.4实验过程将被试随机分为两组，每组各20人，一组先采用有空间认知价值要素设计的地图，后采用无空间认知价值要素设计的地图，另一组则顺序相反。首先，被试佩戴VR设备进行调试；然后，引导被试进入练习环境，根据要求完成一个简单的导航任务，该数据不计入结果中；之后进入正式实验，被试需要在VR环境中逐个完成有、无空间认知价值两个要素的导航任务，在每个实验中都执行目标搜索与引物搜索两种导航任务，分别记录每个任务的执行时间。为避免对实验环境产生记忆，被试完成第一个实验后间隔至少24h方可进行下一实验。3结果与分析3.1全部任务导航时间本文以完成全部导航任务的时间为因变量指标，进行2×2×2重复测量方差分析。在本实验中，全部任务导航时间=目标搜索?
中的出发点。实验后辅以访谈，以了解被试的导航过程和策略，以及在实验中的导航感受和体验。2.3实验设备与材料1）头盔。本实验采用HTCVive头盔套装设备，HTCVive屏幕单眼有效分辨率为1200×1080，双眼合并分辨率为2160×1200，画面刷新率为90Hz，数据显示延迟为22ms。2）问卷。MCT是国际公认的空间认知能力测试问卷，问卷中对不同形状的物体进行不同角度的切割，需要被试判断切割面的实际形状［17］。具体题项如图2所示。3）VR环境。实验采用虚拟城市环境，如图3所示，包括物理组成相似的3种VR环境：练习环境、有空间认知价值移动导航地图对应的城市环境和无空间认知价值移动导航地图对应的城市环境。4）实验地图。除研究所需的自变量外，实验中所使用的移动导航地图从界面配色到布局等均模拟百度地图，如图4所示。在有空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段名称、转弯点地标信息和地标名称；在无空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段实际长度、转弯点角度和地标经纬度。为避免被试对实验环境产生记忆，两次实验地图材料中显示的起点与终点并不相同，但其中路径的总距离、转弯点数量相同。2.4实验过程将被试随机分为两组，每组各20人，一组先采用有空间认知价值要素设计的地图，后采用无空间认知价值要素设计的地图，另一组则顺序相反。首先，被试佩戴VR设备进行调试；然后，引导被试进入练习环境，根据要求完成一个简单的导航任务，该数据不计入结果中；之后进入正式实验，被试需要在VR环境中逐个完成有、无空间认知价值两个要素的导航任务，在每个实验中都执行目标搜索与引物搜索两种导航任务，分别记录每个任务?
【参考文献】：
期刊论文
[1]脑认知与空间认知——论空间大数据与人工智能的集成[J]. 李德仁. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[2]基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验研究[J]. 申申,龚建华,李文航,梁剑鸣. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[3]利用CryEngine构建虚拟地理环境[J]. 徐丙立,荆涛,林珲,杜君,朱刚. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(01)
[4]LBS移动导航地图的空间认知研究[J]. 张晓楠,江南,冯长强,张晶. 地矿测绘. 2013(03)
[5]性别、寻路策略与导航方式对寻路行为的影响[J]. 房慧聪,周琳. 心理学报. 2012(08)
[6]基于空间认知理论的移动导航电子地图设计[J]. 宁永香,刘召芹,谢彩香. 测绘工程. 2007(02)
[7]基于MCT测试评价图学教育与空间认知能力关系的研究[J]. 李平. 工程图学学报. 2006(03)
[8]地理空间的存在[J]. 舒红. 武汉大学学报(信息科学版). 2004(10)
本文编号：3246438
【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2019,44(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究对象与方法图1研究思路图Fig.1FlowchartofResearchRoute2
90Hz，数据显示延迟为22ms。2）问卷。MCT是国际公认的空间认知能力测试问卷，问卷中对不同形状的物体进行不同角度的切割，需要被试判断切割面的实际形状［17］。具体题项如图2所示。3）VR环境。实验采用虚拟城市环境，如图3所示，包括物理组成相似的3种VR环境：练习环境、有空间认知价值移动导航地图对应的城市环境和无空间认知价值移动导航地图对应的城市环境。4）实验地图。除研究所需的自变量外，实验中所使用的移动导航地图从界面配色到布局等均模拟百度地图，如图4所示。在有空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段名称、转弯点地标信息和地标名称；在无空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段实际长度、转弯点角度和地标经纬度。为避免被试对实验环境产生记忆，两次实验地图材料中显示的起点与终点并不相同，但其中路径的总距离、转弯点数量相同。2.4实验过程将被试随机分为两组，每组各20人，一组先采用有空间认知价值要素设计的地图，后采用无空间认知价值要素设计的地图，另一组则顺序相反。首先，被试佩戴VR设备进行调试；然后，引导被试进入练习环境，根据要求完成一个简单的导航任务，该数据不计入结果中；之后进入正式实验，被试需要在VR环境中逐个完成有、无空间认知价值两个要素的导航任务，在每个实验中都执行目标搜索与引物搜索两种导航任务，分别记录每个任务的执行时间。为避免对实验环境产生记忆，被试完成第一个实验后间隔至少24h方可进行下一实验。3结果与分析3.1全部任务导航时间本文以完成全部导航任务的时间为因变量指标，进行2×2×2重复测量方差分析。在本实验中，全部任务导航时间=目标搜索?
中的出发点。实验后辅以访谈，以了解被试的导航过程和策略，以及在实验中的导航感受和体验。2.3实验设备与材料1）头盔。本实验采用HTCVive头盔套装设备，HTCVive屏幕单眼有效分辨率为1200×1080，双眼合并分辨率为2160×1200，画面刷新率为90Hz，数据显示延迟为22ms。2）问卷。MCT是国际公认的空间认知能力测试问卷，问卷中对不同形状的物体进行不同角度的切割，需要被试判断切割面的实际形状［17］。具体题项如图2所示。3）VR环境。实验采用虚拟城市环境，如图3所示，包括物理组成相似的3种VR环境：练习环境、有空间认知价值移动导航地图对应的城市环境和无空间认知价值移动导航地图对应的城市环境。4）实验地图。除研究所需的自变量外，实验中所使用的移动导航地图从界面配色到布局等均模拟百度地图，如图4所示。在有空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段名称、转弯点地标信息和地标名称；在无空间认知价值的移动导航地图中，地图显示路段实际长度、转弯点角度和地标经纬度。为避免被试对实验环境产生记忆，两次实验地图材料中显示的起点与终点并不相同，但其中路径的总距离、转弯点数量相同。2.4实验过程将被试随机分为两组，每组各20人，一组先采用有空间认知价值要素设计的地图，后采用无空间认知价值要素设计的地图，另一组则顺序相反。首先，被试佩戴VR设备进行调试；然后，引导被试进入练习环境，根据要求完成一个简单的导航任务，该数据不计入结果中；之后进入正式实验，被试需要在VR环境中逐个完成有、无空间认知价值两个要素的导航任务，在每个实验中都执行目标搜索与引物搜索两种导航任务，分别记录每个任务?
【参考文献】：
期刊论文
[1]脑认知与空间认知——论空间大数据与人工智能的集成[J]. 李德仁. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[2]基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验研究[J]. 申申,龚建华,李文航,梁剑鸣. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[3]利用CryEngine构建虚拟地理环境[J]. 徐丙立,荆涛,林珲,杜君,朱刚. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(01)
[4]LBS移动导航地图的空间认知研究[J]. 张晓楠,江南,冯长强,张晶. 地矿测绘. 2013(03)
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[6]基于空间认知理论的移动导航电子地图设计[J]. 宁永香,刘召芹,谢彩香. 测绘工程. 2007(02)
[7]基于MCT测试评价图学教育与空间认知能力关系的研究[J]. 李平. 工程图学学报. 2006(03)
[8]地理空间的存在[J]. 舒红. 武汉大学学报(信息科学版). 2004(10)
本文编号：3246438
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