更好地理解和測量臨場感
（中國AI網 2025年07月17日）在虛擬現實研究界，已有多人努力開發旨在更好理解臨場感的問卷。美國中佛羅里達大學，澳大利亞樂卓博大學，以及美國弗吉尼亞理工大學等機構組成的團隊認為，盡管進行了大量的調查，但社區并沒有一份合適的問卷來告知VR應用的哪些組成部分有助于臨場感。另外，以前的文獻指出在使用什么問卷或問題方面缺乏共識。
所以，團隊進行了Delphi德爾菲研究，邀請專家就最重要的臨場感問題及其各自的措辭建立共識。然后，他們進行了探索性因素分析（EFA）的驗證研究。兩項研究的努力帶來了Fidelity-based Presence Scale（FPS），而他們希望FPS能夠在研究社區內實現更好的溝通，并在VR系統保真度和臨場感之間的關系方面產生重要的未來結果。
臨場感有時稱為“空間臨場感”，是虛擬現實研究中廣泛研究的一種感覺，定義為在VR環境中“存在”的感覺。自20世紀80年代以來，為了更好地理解和測量臨場感，業界已經產生了一系列技術。生理測量、行為測量、半結構化訪談和問卷調查是文獻中常用的技術。其中，問卷調查在用戶研究中使用最廣泛。
問卷調查受歡迎的一個潛在原因是，它們為研究人員提供了復制研究的能力。先前的文獻綜述表明，業界已經開發和使用了大量的存在調查問卷。盡管問卷選擇眾多，但許多研究人員依然認為有必要對問卷進行修改和定制。
這是令人擔憂的，因為改變已驗證的調查結構可能導致不利結果，并削弱在多個研究中推廣結果的能力。這表明沒有單一的調查問卷可以解決研究界更廣泛的需求。缺乏滿足社區需求的臨場感工具的一個可能原因是，大多數臨場感問卷沒有考慮到VR應用的真實感或保真度。
相反，當前的狀態調查問卷提供了用戶在虛擬環境中的一般反應。例如，Iggroup Presence Questionnaire （IPQ）采用了Presence臨場感、Spatial Presence空間臨場感、Involvement投入成都和Realness真實感等子量表。在另一個例子中，Spatial Presence Experience Scale（SPES）將自我定位和可能行動作為其子量表。
所以，美國中佛羅里達大學，澳大利亞樂卓博大學，以及美國弗吉尼亞理工大學等機構組成的團隊認為，理解VR應用的哪些方面及其各自的保真度會影響用戶的臨場感，這將會為VR研究人員和開發人員帶來幫助。
在研究中，他們提出了由更廣泛社區共同設計的臨場感問卷開發和驗證，以評估保真度的不同方面如何影響臨場感。團隊以前人系統保真度框架作為解決保真度不同方面的理論基礎，其中包括交互保真度（例如對象操作，運動技術），場景保真度（例如對象的重力，代理/對象的行為）和顯示保真度（例如多邊形計數，音頻質量），并選擇了包含所述方面的問卷。
系統保真度定義為交互系統復制真實世界交互或體驗的客觀程度。然后，研究人員與來自更廣泛研究界的16位臨場感專家進行了Delphi德爾菲研究，以確定最重要的臨場感問題以及它們最受保真度影響的哪些方面。Delphi德爾菲研究產生了包括11個項目的初步臨場感調查。
團隊同時提出了一項2 × 2 × 2的受試者研究，在低水平和高水平上控制交互、場景和顯示保真度（見圖1）。他們利用這項研究的結果（n=55）進行了探索性因素分析（EFA），以確定臨場感調查的新結構。調查產生了10個項目，涉及三個因素：交互臨場、場景臨場和顯示臨場。然后，實驗結果證實了這個全新臨場感調查能夠識別每個保真度組成部分如何影響臨場感。在德爾菲研究和驗證研究之間，他們最終完成了Fidelity-based Presence Scale（FPS）的開發。
FPS的限制之一是專家參與者池中的潛在偏見。首先，在16位專家參與者中，參與德爾菲研究的人可能存在偏見觀點。正如表2中所強調，參與者主要存在于北美和歐洲，這可能無法有效地代表其他文化和觀點。最初，團隊聯系了90位專家，目的是獲得廣泛的知識和文化視角。但由于無法控制的因素（例如日程安排），沒有可行的方法絕對確保研究中的文化多樣性。
另一個限制是FPS需要應用于更多的研究和更廣泛的背景。團隊承認驗證研究是在一個任務和背景下進行。然而，在目前的狀態下，通過所述探索性因素分析，FPS已經獲得驗證并準備好用于未來的VR研究。
未來的研究將包括在各種環境和任務中管理FPS，這反過來將有助于將來進行全面的驗證性因素分析。在研究中，研究人員有意關注每個保真度組成部分的極端錨。例如，場景保真度中的物理/屬性一致性和顯示保真度中的視覺/聽覺保真度，以盡量減少潛在的混淆。
因此，他們沒有檢查對每個系統保真度組成部分的額外修改，從而為未來研究額外方面的影響鋪平了道路，并更好地概括相關發現和FPS在不同虛擬環境中的應用。
另一個限制是關于虛擬現實環境中的化身具現。最近的研究探索VR自我化身如何通過增強身體帶入感和空間意識來影響臨場感，但研究結果表明相關影響可能并不總是顯著的，特別是在基于動作的VR游戲中，任務表現和控制優先于自我化身的表現和具現。
在團隊的研究中，他們沒有包括化身的體現。這樣做是為了確保結果推廣到各種VR體驗（例如沒有自我化身表示的VR體驗）。他們同時考慮了添加自我身體化身可能會引入混淆因素和額外復雜性的可能性。當然，團隊承認化身的貢獻，并相信有機會將FPS應用于利用自我化身的場景。
相關論文：The Fidelity-based Presence Scale (FPS): Modeling the Effects of Fidelity on Sense of Presence
https://arxiv.org/pdf/2504.04355
總的來說，團隊提出了Fidelity-based Presence Scale（FPS）的開發和驗證。在開發階段，采用迭代的、共識驅動的審查來了解VR研究社區的專家認為最重要的問題另外外，FPS是基于系統保真度框架，因為團隊相信未來的研究人員和開發人員將從了解他們的VR應用程序的組成部分及其保真度如何影響用戶的臨場感中受益匪淺。我
Delphi德爾菲研究結果揭示了11個問題的子集，包括引用最多的5個臨場感感問卷。在德爾菲研究之后，他們進行了驗證用戶研究（n=55），并對收集到的數據進行了探索性分析。驗證研究結果顯示了FPS識別影響臨場感的組成部分的能力，并且從我EFA中，他們最終確定了FPS的清單為10個項目，每個項目都有各自的因子負載。在德爾菲研究和驗證方法之間，團隊展示了FPS從理論到驗證的過渡。
團隊同時展示了如何利用FPS以及如何評估系統保真度的每個組成部分，以提供有關用戶研究的額外見解和結果。通過將FPS建立在系統保真度框架中，這項研究代表了臨場感測量的重大進步，因為FPS提供了告知環境的哪些組成部分影響臨場感的能力，而這種能力可以改善VR環境和未來設計對開發者和研究人員的影響。
