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探秘:斯坦福虚拟人机交互实验室|深度

2016-8-13 19:41| 发布者: admin |原作者: admin

摘要: 与斯坦福大学教授 Jeremy Bailenson 的访谈全记录。

虽然 2016 年被称为 VR 元年,但公众对 VR 的意义还不甚了解。

VR 消费级产品的出现会给整个行业带来什么样的变化?作为一个全新的媒介, VR 产品设计要考虑到哪些因素? VR 产品会给人们的生活、行为带来哪些影响?

在最近一期 Too Embarrassed to Ask 节目中,The Verge 记者 Lauren Goode 和 Recode 记者 Mark Bergen 与斯坦福大学虚拟人机交互实验室主任 Jeremy Bailenson 讨论了虚拟现实的未来。以下是本次节目内容的完整记录。


Mark Bergen(以下简称 MB):为什么您不把这儿叫做 VR 实验室呢?加交互两个字,有什么特别原因吗?

Jeremy Bailenso(以下简称 JB):当然。虽然是工程师,但我们的优势其实在于社会科学研究,比如研究 VR 会给人脑带来哪些影响。

所以在 2003 年命名时,考虑的更多的是人而非技术,所以最终取名为虚拟人机交互实验室。我们研究的是人们如何使用 VR 技术,怎么应用,而不是从工程学角度看待这些问题。


Lauren Goode(以下简称 LG):所以 2013 年实验室成立的时候,您研究的是什么技术?

JB:我的博士研究方向是认知科学。1999 年,我加入了加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的实验室,开始学习如何开发 VR 硬件设备。2003 年我加入斯坦福大学,用的追踪系统版本与之前在 UCSB 类似。

事实上,这个光学追踪系统追踪的是你身上的 LED,这和今天很像。而头显采用的是 Virtual Research V8,成本约为 1.5 万美金,单眼分辨率为 640x480,视场角 60 度。与今天的 VR 头显其实差距并不大,只是更昂贵、笨重。


LG:在最近几年里,您认为哪一款头显设备的出现,算得上是一个转折点,毕竟现在消费级产品已经出现了。

JB:头显的区别不仅仅在于质量。现在我们这儿用的是 NVIS SX111,价值 4 万美金,约 5 磅(2.27 千克)重,戴起来相当重,而且很不舒服。尽管与其他具有相同视场角产品相比,它的刷新率才 60Hz,达不到每秒 75 帧或 90 帧,但整体上讲,刷新率和视场角还是够的。

这时候,区别就在于它戴起来确实不舒服,而且你不能同时使用两个。当 NVIS SX111 显示器断裂或出现故障,就只能停止实验、返厂修理。所以要根据具体情况来判定。


MB:我想聊聊刚才咱们体验的那个视频。第一个项目是在虚拟房间里走独木桥,桥的两边是坑。

很庆幸我走过去了,但是 Lauren 没有(笑)。从你们刚才的谈话中得知,约 25% 的人都不敢走,他们太紧张了。所以,能否谈谈这类测试的意义?

JB:有两点原因。第一个是我想让你们确信:VR 能改变你们对很多事情的态度,完成你们本不愿进行的对话,这一切的前提就是 VR 体验让你觉得它是真的。我们不该把 VR 看成是一种媒介体验,而应该更接近于现实体验。

所以过独木桥的体验被放在第一个,在这之后,才是关于教育、同情心的体验,我得让你相信是真的。

「坑」是为了体现所谓的「存在」,这一概念在传播领域已被研究了数十年。基本上,我们把它定义为不可调解的错觉,VR 体验意味着那里没有工具、没有头盔,但你以为有。

第二个原因是,经过我们实验室的长期证明,VR 是一种治疗恐惧症的好方法。所以,你们可以用 VR 克服各种恐惧,比如恐高。系统脱敏疗法(systematic desensitization)能让你慢慢直面恐惧,帮你克服它。


MB:这与军方一直研究的创伤后精神紧张性精神障碍(PTSD)差不多。

JB:治疗 PTSD 的方法被称为暴露疗法(exposure therapy),与系统脱敏法又有不同。当你受到创伤时,暴露疗法把你带回事件发生的时候,然后再进行治疗。

VR 能更迅速地把你带回事件发生时,再采用认知策略来克服它。所以 VR 采用的是系统脱敏法,与认知行为治疗(cognitive behavioral therapy)和恐惧治疗(phobia therapy)都有所不同。


LG:我个人玩过木桥体验的心态变化,相当有意思。尽管此前我曾经完成过走独木桥,但体验时手心仍不停冒汗,于是我决定放弃。

所以,系统脱敏法治疗恐惧是为了不断体验 VR 软件、更新迭代,最后得出一个结果:还是得让人持续地与恐惧在虚拟空间交互,直至人克服恐惧?

JB:首先,很多很强壮的人也会掉到坑里去,所以首先你不用感觉太糟糕。其次,过独木桥不自己掉坑里,是一个很理智的行为。

如果你确实恐高,我们可能不会用系统脱敏法治疗恐高,因为当你走上独木桥时,你很可能发生激烈的反抗。系统脱敏法并不适用于每一个人。


MB:当人们设计这样的 VR 体验时,是否会有一些指导原则,比如警告他们——如果你恐高,最好不要尝试这个?

JB:我得先把系统脱敏法解释完,再来回答你的问题。

先把 VR 放在一边,假设你有飞行恐惧,医生治疗的第一步就是让你远离机场。第二步就是走到机场柜台,离恐惧越来越近,然后利用过去的一些经验去克服它。现实世界里的疗法就是如此。

而 VR 却能够让你做一些非常危险、现实生活中无法轻易做到的事情。比如,只为了进行系统脱敏就买张机票通过安检,那简直太昂贵了。

再说说体验。总体说来,我觉得 VR 比现有游戏采用的技术都要好,因为大脑会认定 VR 体验就像是真实发生的一样。

所以虽然你刚才体验时手心会出汗,但你看电影不会,看恐怖片也不会。我们的研究也证明了这一点。

在这一领域,我们已经研究了 20 年。我也常提醒游戏开发者们,开发 VR 游戏时,要把体验视作是玩家的真实体验,而不只是转变一种玩游戏的媒介。


LG:那我的问题就是,游戏开发者在设计游戏时,是否要有对于受众的预期。

比如,是否是为了治疗某种创伤或身体疾病,开发者才负责这个应用。开发者们开发 VR 应用应该不是随意的,然后看看玩家们体验如何。

JB:没有人会期望病人不找医生看病,而找一个软件看病。VR 只是医生治疗时可选取的一种手段。


LG:听说有一款全新的 VR 应用 Crystal Reef,但还没开放体验,能否介绍一下?

JB:Crystal Reef 开发历时两年半,是一段 7 分钟的实地考察。一位玩家化身海洋科学家 Laura,一位则变成我们的同事 Fio MIcheli,你们游过暗礁,探索二氧化碳是如何影响海洋的。

几个月之前,我们在翠贝卡电影节上首映过这个短片。当时,我们设立了 2 个展台,配备了 HTC Vive,成千上万人进行这场科学家体验。事实上,我们还收集了一些数据,比如体验后他们了解气候变化的意愿,以及在多大程度上,他们认为气候变化是一种威胁。

所以,Crystal Reef 是一个帮助人们自主了解科学的体验。


LG:有跟踪数据吗?能谈谈您的发现吗?

JB:我们在研究沉浸式实地考察效果时,做了近一打实验。我们发现,VR 体验会强化体验者的认知能力,我们称其为体验式学习(experiential learning)。VR 技术在传递信息上非常有效。

但我们的第一个发现,却与信息传递的数量无关,而是关于提高学习动力。翠贝卡电影节电影节后,我们统计到有 100 名体验者,连续一周每天花 11 个小时学习海洋科学知识,一点儿也不夸张。

在我看来,一方面是因为 VR 技术很新奇,人们想进行 VR 体验。另一方面,VR 提供了潜水探索神奇礁石的机会,大脑认定这一体验的真实性,但你确实在学习。


MB:这是一种战术,也是一种身临其境的体验移情,就像把人放到南极洲,看冰盖融化或是北极熊死亡。

JB:所以在 Crystal Reef 的体验中,你会意识到气候变化给珊瑚礁带来了负面影响。如果不展示可能带来的严重后果,就不可能讲述一个完整的故事。

但通常,我们会留下一个好的提示:我们可以做些事情来挽救:你可以在请愿书上签名,和国会议员交流,在一切还不是太晚之前,做些事情来扭转局面。


LG:所以体验实际上是由两部分构成,一部分讲述了一个珊瑚礁上发生的故事,另一部分则是在二维屏幕上观看视频,而 VR 把人们真实地带入那个环境中。

您是否认为与其他媒介相比,VR 是一种更有效的教学工具?

JB:当然。研究发现,沉浸式体验和体验认知(embodied cognition)让学习效率有效提高。


MB:体验认知是什么?

JB:体验认知是一个研究了好几十年的心理学理论。我们知道,思维存在于大脑当中,但它却控制肌肉,让身体发生动作,实际上是认知的一部分。

所以,认知主体的一个著名实验是:你把一支笔用牙齿咬住,用牙齿咬紧笔做一个为小的动作,面部肌肉在做一个笑的表情。接着我给你讲个笑话,你会认为这个笑话更有趣,面部肌肉笑的更明显。再用嘴唇咬住笔,做出一个更悲伤的表情。

换句话说,咬住笔来控制面部肌肉,与微笑或者面无表情的原理是一样的。


MB:这是否和那个玩笑有关?

JB:这类实验从 20 世纪 80 年代就开始在做。实验结果表明,读到有趣内容时,笑容会比读到无趣内容时更明显。上百次实验证明,身体动作变化也会给人的感觉带来变化。


MB:是的,但我认为当前科技似乎还不能做到这一点。在 Crystal Reef 当中,Laura 并不是在操控自己的手。在未来几年中,科技能发展到人在沉浸式体验中控制自己的手吗?

JB:事实上,当我们专注于自身化身的影响——也被我们称为存在或形象转移——我们很难让化身的皮肤颜色和真身一致。但从心理学上来讲,化身怎么移动比化身的模样更重要。

因此,我们把很大一部分精力放在了同步运动当中。如果你朝一个方向移动手臂,你的化身也朝相同的方向移动,就被称为自我呈现(self presence)。但我不太想讨论环境对此的影响,环境的确会产生一定影响,但不是绝对。

比如当 Jane Lubchenco 博士在奥巴马任期 4 年内,担任了美国国家海洋和大气局(NOAA,The National Oceanic and Atmospheric Administration)的负责人。这四年里,国内出现了很多自然灾害,人们认为罪魁祸首是气候变化。

你们可以向 Jane Lubchenco 博士求证,她曾去过那些遭受自然灾害的地方救助灾民。

她还说过这样一句话:无论你处在蓝军阵营还是红军阵营,只要洪水淹没了你们镇,你就会认为这是气候变化惹的祸。换句话说,当你直接体验到人类活动给地球带来的影响,政治什么的就靠一边去吧。她劝阻那些气候变化论的反对者,那些受灾群众非常愿意为阻止气候变化做点什么。

所以我认为应该让更多的人看看极地冰雪融化,但是得有建设性的去做,应从教育的角度出发,而不是吓唬他们。


MB:您是否在做纵向研究呢?它的影响是否持久的?

比如有人就是这样的,他们说「我真的热爱气候变化」,而下周这就会说,「哦,是的,我知道这是一个大问题,但我该怎么办呢?」

JB:所以实验室的目标之一,就是做更多的纵向研究。在 VR 历史上,我们曾做过两次 VR 纵向研究,也就是说我们会在好几个月内都跟踪你的行为。实验的根本目的,也是为了检验 VR 体验能否改变人的行为。

我们曾对 20~30 个实验做过次日或 7 日跟踪,发现与视频相比,VR 沉浸式体验带来的影响更持久一些。但需要承认的是,我们应该做更多的纵向研究,因为我们还不清楚影响如何,会持续多久。


LG:关于实验室的研究,我们接触到更多是正面的消息。那来聊聊那个飞行的程序吧。在人们体验 VR 飞行后,人们对于飞行会更加自信、抱有希望。有些运动员也会发现,这些应用很有作用。负面影响也会有。

在您看来,沉浸在这样的环境中会带来哪些危害?

JB:首先,我不能夸大其词,只能说 VR 体验确实会带来一些正面影响。所以,如果你确实把 VR 体验看成是一种真实体验而不是媒介体验,你的想法也会随之这个概念变化。

我们设计的实验,都是为了让你觉得对自己和他人感觉更好。如果有人意图相反,你大概能猜到后果会是怎样。我们不愿意在实验室里进行负面实验,尽管这些可能很重要。


LG:如果有人对你们已经做得研究很感兴趣,可以在你们的网站上找到?据说有研究论文的链接。

JB:是的。而且最近,我的同事 Anthony Wagner 和他的博士后 Thackery Brown 发了篇论文,在技术和程序方面,我曾提供过帮助。

论文内容是想要知道,一个人在体验过 VR 内容(即使是低沉浸式的内容)后,通过 MRI(核磁共振成像)测量脑部活动,当一个人进行 VR 体验,并在之后回想时,会发生什么。研究结果表明,人脑会通过实际事件响应。这篇文章在几周前发表在《科学》杂志上。


MB:您觉得研究结果意味着什么?

JB:首要意义是弄清楚当人们回想起某件事情时,大脑里都发生了什么。其次是,初步证据表明,我们认为大脑对现实事件的反应,也会体现在 VR 体验中。



本文编译自 Recode,原文标题为 Full transcript: Stanford virtual reality expert Jeremy Bailenson on Too Embarrassed to Ask,原文链接为 http://www.recode.net/2016/8/4/12371450/jeremy-bailenson-stanford-university-virtual-reality-too-embarrassed-to-ask-podcast-transcript。

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