触之似真?VR中视觉与触觉呈现中介性社会触摸的情感体验与触觉错觉对比研究

《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》:Seems like a Touch? Comparing Emotional Experience and Illusion of Touch of Visual and Haptic Presentations of Mediated Social Touch in VR

【字体: 时间:2026年04月08日 来源:IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 6.5

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  为解决社交虚拟现实(VR)中非语言交流(特别是中介性社会触摸)的呈现方式及其对用户体验的影响问题,研究人员比较了可穿戴振动触觉(haptic)设备反馈与两种视觉呈现形式(clipping 和 pseudo-haptics)。研究发现,相比于单一的视觉呈现,增加触觉反馈能显著唤起更高的情感唤起(emotional arousal)并产生更强的触觉错觉(illusion of touch),而两种视觉呈现方式的沉浸与情感体验在样本中未见显著差异。这为在VR中设计更具情感影响力的远程社交互动提供了重要依据。

  
在追求沉浸式体验的虚拟现实(VR)社交应用中,用户不再满足于简单的视听交互。一个尤为关键但充满挑战的领域是“中介性社会触摸”——即通过技术手段在虚拟空间中模拟和传递如握手、拥抱等社交性触摸。这种非语言交流被认为是社会VR独一无二的潜力所在,它可能是弥合地理距离、促成深刻情感连接的关键因素。然而,一个核心问题摆在研究者面前:如何在虚拟环境中有效且令人信服地呈现这种触摸?目前,主流的解决方案大多依赖于视觉暗示,例如让虚拟角色的手“穿过”或“贴合”用户虚拟身体(clipping),或利用视觉-本体感觉错觉来模拟力反馈(pseudo-haptics)。但这些方式真的能让用户产生“被触摸”的感觉吗?它们所唤起的情感体验,与结合了真实物理刺激的触觉反馈相比,究竟孰优孰劣?此外,仅仅佩戴触觉设备但未激活其功能,是否也会通过心理预期影响用户的感知?为了解答这些问题,一项发表于《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》的研究展开了深入探索。
为开展研究,作者采用了几个关键技术:一项被试内设计(within-subjects study)实验,招募了28名参与者(N = 28);使用了可穿戴的振动触觉(vibrotactile haptic)设备来提供触觉反馈;设定了两种视觉呈现条件作为对比,即视觉穿透(clipping)和基于视觉-本体感觉错觉的伪触觉(pseudo-haptics);通过标准化的量表测量了情感唤起(emotional arousal)、触觉错觉(illusion of touch)和整体用户体验。
研究结果
  • 触觉反馈 vs. 视觉呈现:情感与错觉的增强
    通过比较结合触觉反馈的条件与仅使用视觉呈现(包括clipping和pseudo-haptics)的条件,研究发现,增加触觉反馈能够显著引发更高的情感唤起(emotional arousal)。同时,在产生触觉错觉(illusion of touch)的强度上,触觉反馈条件也显著优于单一的视觉呈现。这表明,物理触觉刺激的加入,不仅从生理感知层面强化了触摸的真实感,也从情感层面提升了交互的冲击力。
  • 两种视觉呈现方式:未见差异的沉浸体验
    与先前部分文献的发现不同,在本研究的样本中,没有证据表明两种纯粹的视觉呈现方式——clipping(视觉穿透)和pseudo-haptics(伪触觉)——在带来的沉浸感(immersive experience)和情感体验(emotional experience)上存在统计学上的显著差异。这意味着,在此实验设定下,两种不同的视觉模拟策略在影响用户的主观感受方面效果相当。
  • 设备佩戴的预期效应:影响不显著
    研究还设置了一个控制条件,即参与者佩戴着触觉反馈设备进行社会触摸交互,但设备并未主动提供任何振动反馈。分析结果显示,在该研究样本中,没有证据表明仅仅佩戴设备(即存在产生触觉的潜在可能性或心理预期)会对触觉错觉(illusion of touch)或整体用户体验(user experience)产生显著影响。这说明,在本实验中,主观体验的差异主要来源于实际接收到的反馈,而非单纯的设备存在感或预期。
结论与讨论
本研究通过严谨的被试内实验,系统比较了在VR社交触摸中触觉反馈与两种典型视觉呈现方式的效果。核心结论指出,相较于仅依赖视觉模拟,整合可穿戴振动触觉反馈能显著提升用户在交互中的情感唤起水平,并强化其“确实被触摸”的错觉感,这直接证实了多模态反馈(视觉+触觉)在营造沉浸式和富有情感影响力的远程社交互动方面的优势。另一方面,研究发现在所测试的样本中,两种不同的视觉呈现策略(clipping与pseudo-haptics)在用户体验的核心维度上并未表现出显著差异,这提示在特定场景下,视觉模拟方案的选择可能具有等效性,为简化设计提供了依据。此外,研究并未发现仅仅佩戴触觉设备(不激活功能)会产生显著的安慰剂或预期效应,这有助于将用户体验的差异更清晰地归因于实际的感官反馈本身。
这项研究的意义在于,它超越了单纯的技术实现比较,深入探究了不同中介性社会触摸呈现方式对用户主观感知与情感的影响。研究结果不仅为VR社交应用和远程沟通工具的设计者提供了实证依据——强调在可能的情况下集成触觉反馈以显著提升交互质量,同时也对理解触觉在媒介化交流中的作用机制贡献了新的见解。它表明,在构建“触手可及”的虚拟社交体验道路上,真实的触觉刺激仍然是目前无可替代的关键要素,而视觉模拟技术则需进一步创新以弥合与多感官体验之间的差距。
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