[发明专利]一种调控虚拟现实中用户时间感知和临境感的方法

说明书

本发明涉及虚拟现实中的用户体验领域，其公开了一种调控虚拟现实中用户时间感知和临境感的方法，解决现有技术中在调控时间感知的研究上存在自变量杂糅，认知任务选择存在改进空间和未考虑临境感的问题。本发明在虚拟现实实验中，将外部授时因子划分为更详细的听觉授时因子和视觉授时因子，采用控制变量方法对所涉及授时因子的单一属性进行探究；并且改进了所使用的认知任务，且将临境感纳入用户体验考虑范围内；通过收集实验数据进行建模分析寻求外部授时因子、认知负载与时间感知和临境感的关系。

技术领域

本发明涉及虚拟现实中的用户体验领域，具体涉及一种调控虚拟现实中用户时间感知和临境感的方法。

背景技术

自1968年，Ivan Sutherlan与学生Bob Sproull创造出第一个虚拟现实及增强现实头戴式显示器系统：达摩克利斯之剑以来，人们对于虚拟现实技术的探索就不曾停歇。近年来，一些如HTC VIVE和Oculus Rift等消费级头戴式虚拟现实设备开始走入寻常百姓家，这得益于计算机图形学及相关虚拟现实技术的发展。一方面，使得更多人能够体会“身临其境”的奇妙感觉；另一方面，许多在过去因为软硬件条件限制而无法解决的问题如今重新回到了人们的视野当中，而“有没有办法能够调控用户在虚拟现实环境中的时间感知”就是其中非常有意义和价值的问题。若是能实现对用户在虚拟现实环境中的时间感知调控，“让快乐久一点，让痛苦短一点”将不再只是一句口号。在相同的客观时间内，既能让你主观上感觉放松的时间变长了，也能让你主观上感觉等待的时间没那么难熬了，其应用场景无处不在。

为更好地帮助理解本发明，有必要对本发明中的一些技术术语进行解释：

1、授时因子(Zeitgebers)：

授时因子一词来源于德语，意为“时间授予者”。授时因子通常包括外部授时因子和内部授时因子：外部授时因子——通常用于指代环境中那些能够对体内生物节律造成影响的环境因素，比如，光照和温度。内部授时因子——通常指的是位于体内或器官内的生物钟，如视交叉上核。生物节律由内部生物钟和外部授时因子共同控制，而调整体内的生物钟与外部授时因子相协调的这一过程被称为夹带，光和其它环境以及社会因子在夹带过程中发挥着重要的作用。研究表明，位于下丘脑的视交叉上核(SCN)是控制我们昼夜节律的内源性起搏器，即SCN是生物钟所在的位置。以光照为例，光会给SCN传递昼夜信息，而这一过程会影响松果体中褪黑素的分泌，当光较强时会抑制褪黑素的分泌，光较弱时则会促进褪黑素的分泌。所以在这个夹带的过程中，光使得内部的生物钟与外部世界统一起来。

近年来，除了运用如光照等视觉模态信息进行研究外，一些研究者开始探索其它的如音乐节奏等声音模态信息对用户时间感知的影响，这些尝试对于了解如何调控用户在虚拟现实环境中的时间感知这一问题十分具有借鉴意义。在本次研究中，我们把授时因子一词用于指代人们在外部世界中可以感知到的与时间相关的所有信息，而不仅限于生物节律领域内的定义。据此，我们创新提出将外部授时因子根据人的感知觉进一步分为视觉授时因子和听觉授时因子。视觉授时因子——外部环境中人们通过观察能够获取到的与时间相关的信息。听觉授时因子——外部环境中人们通过聆听能够获取到的与时间相关的信息。

2、认知负载(Cognitive Load)：

当提到认知负载时，指的是信息处理过程中所需要的注意力资源或是工作记忆资源。其中注意力资源指的主要是需要用户通过调动感官进行观察、聆听等任务时所需要的资源；工作记忆资源指的主要是需要用户进行短时记忆任务时所需要的资源。对于认知负载的测量方法有很多，包括单任务法，生理指标测量法，主观调查法，双任务法等。