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探秘斯坦福VHIL:虚拟现实可改变人类思想

科技|87870虚拟现实2017-02-20 14:30|阅读  次|

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[摘要] 斯坦福VHIL创办于2003年,在成立之初就吸引了苹果前来拜访。这个成立15左右的实验室可能是世界上最好的虚拟环境实验室,其创始人Jeremy Bailenson更是持续关注VR...

虚拟现实(VR)正带来一场新的技术革命。许多公司、机构和用户都在谈论这项技术的未来,包括VR对游戏、娱乐甚至传统行业的影响。但我们注意到,有些机构对VR技术进行了更深刻探索,比如斯坦福大学的虚拟互动实验室(Virtual Human Interaction Lab,以下简称斯坦福VHIL)。



  斯坦福VHIL创办于2003年,在成立之初就吸引了苹果前来拜访。这个成立15左右的实验室可能是世界上最好的虚拟环境实验室,其创始人Jeremy Bailenson更是持续关注VR技术20年之久。


  有趣的是,Jeremy Bailenson还是美国政府虚拟现实政策问题和Facebook CEO 扎克伯格的顾问。在斥资20亿美元收购Oculus前,扎克伯格曾拜访过斯坦福VHIL,并与Jeremy Bailenson进行过长达3小时的会谈。


  斯坦福VHIL的使命


  Jeremy Bailenson此前表示,“自己是社会学家而非技术专家,这是我们和其他实验室和科技公司不一样的地方。” 实验室的宗旨不仅在于突破现有VR软件和硬件极限,还在于探索更多应用该技术的可能,以使VR技术以更积极的方式改变世界。


  斯坦福VHIL在官网指出,其使命是理解VR中的用户交互,以及人类在不同媒介(媒体、游戏等)中的其它形式的数字化表现。研究人员主要是通过经验主义、行为科学方法来探索用户在数字世界中的互动。



  不仅如此,实验室技术人员还时常要开发新手势监控系统、三维建模技术或代理行为(agent-behavior)算法等,从而能帮助解答这些基本的社会问题。因此,斯坦福VHIL也从事提供VR模拟新方法的研究。


  从本质来讲,斯坦福VHIL是一家社会科学学术研究中心,其研究项目偏重于三大问题:使用VR会带来什么新社会问题?如何将VR作为基础工具研究面对面互动的细微差别?如何使用VR改善日常生活,如交流、同理心(Empathy)和通信系统。


  斯坦福VHIL的研究项目


  下面,我们通过一些项目,看看斯坦福VHIL在VR领域做了哪些探索。


  HOMUNCULAR FLEXIBILITY


  在该项目中,技术人员对“homuncular flexibility”这一概念,一种在互动任务中学习控制虚拟化身的能力进行了研究。比如说,为了在虚拟空间中更进一步,用户能控制虚拟身体的额外肢体吗?该项目会研究虚拟身体的外观,以及用户控制方式,是否会影响到任务成功、用户热爱度和参与感。



  当用户沉浸于VR体验时,技术人员还尝试移动用户实际躯体,探究该行为如何提升参与感与沉浸感。研究人员还研究了用户如何学会将自由度映射到数字空间,包括情感认同时间、增加肢体的能力,以及使用映射信息来帮助任务的能力等。


  LEARNING IN IMMERSIVE VR


  虚拟教室让研究者对虚拟教师、学生和周围环境有完整的掌控,包括行为和外观。通过与教育研究生院合作,斯坦福VHIL研究了用户、教室构造和学习环境之间的互动。在虚拟世界中,研究者还能监视用户在教室的行为,并借此寻找用户行为和学习成效之间的关系。



  研究显示,拥有社交互动的虚拟环境有助于增加激励,集中经历和提升学习效果。此外,非虚拟世界的实验也在虚拟现实中完成了复制和扩展,包括虚拟化身施加的成见威胁研究,以及研究解决数学问题中的手势运用等。


  IMMERSION AND PRESENCE


  伴随着VR技术从实验室走进客厅,如何带来“足够的沉浸感”这一问题变得尤其重要。为了创造出理想的VR体验,斯坦福VHIL通过移动VR,研究了理想VR体验所需的沉浸程度。这项研究利用移动VR的灵活性获取了大量样本。



  研究VR沉浸感问题可透过三个方面:空间、社会和学习,每一个都会影响参与者的虚拟环境。硬件操作包括了视场角(FOV)、图像残影、刷新率延迟和跟踪级别。该项目不仅收集头部和身体运动数据,还将通过生理传感器记录心跳率和皮肤电传导变化。


  SUSTAINABLE BEHAVIORS


  可持续发展等社会性议题同样是斯坦福VHIL的研究项目。部分研究项目通过VR技术,让公众看到了个人行为(如驾驶耗油汽车或是居住在能源效率低房屋)对地球环境产生的影响,从而能更好的迎接气候变化挑战。



  在一项海洋酸化的VR模拟体验中,用户将化身珊瑚礁来见证海洋酸化过程,从而理解海洋酸化的不同阶段。而在另一个项目中,技术人员记录了鱼类在水下的活动,并在VR中创建了鱼类虚拟替身,让人类可以在虚拟环境中扮演鱼类,了解水下环境。


  EXAMINING RACISM


  斯坦福VHIL还探究了VR在消除种族歧视、性别歧视等方面的可能性。除少数特例外,大多数案例都表明VR能适度地增强同理心。事实上,NFL已经开始尝试使用VR技术训练球员们摆脱性别和种族歧视思维。



  值得一提的是,由前斯坦福校队成员Derek Belch成立的StriVR Labs获得了斯坦福VHIL的VR技术支持,并将VR运用到了NFL运动员培训。StriVR Labs提供的VR训练程序有助于提升运动员表现,让他们不必忧心训练伤病,也不必忍受夏日酷暑。


  EMPATHY AT SCALE


  这些项目主要是通过VR技术教会用户同理心(Empathy),如在VR中扮演他人行走一段距离。斯坦福VHIL的研究显示,用户能在VR环境中感受到残疾、不同肤色人群感受,从而更好地产生同理心。



  但过去的研究存在三大弊端:小而重复的样本、纵向不足和有限的同理心剧本。因此斯坦福VHIL希望通过新项目,收集更广泛的样本数据,测试更多的同理心剧本,以及刺激同理心的动机因素。如果这一项目成功的话,还将检测超6个月后的效果。


  CHILDHOOD DEVELOPMENT AND IMMERSION


  VR是否适用于儿童的争论一直没有停止过。斯坦福VHIL研究了儿童对沉浸式VR的行为和社交反馈。技术人员还进行了一系列研究,帮助公众更好地理解儿童在VR这一新技术中的体验。



  事实上,已经有研究显示,虚拟环境会给儿童带来不同于传统媒介的错误记忆。斯坦福VHIL的研究将继续研究VR对儿童心理、社交和行为的影响。


  可以看到,斯坦福VHIL对VR的研究更多集中在社会科学领域。未来,随着VR技术的普及,或许将影响到疾病治疗、身体训练甚至是人类的思想和认知。看起来,企业和开发者应该共同努力去创造积极的VR体验,减少VR带来的负面影响。


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