VR沉浸式阅读效果及其影响因素研究

2020-07-04刘锦宏宋明珍张玲颖罗凡冰

出版科学 2020年3期

刘锦宏宋明珍张玲颖罗凡冰

[摘要] 随着虚拟现实技术在出版行业逐步应用，以及读者的阅读体验要求不断提高，VR阅读成为近年来阅读和出版领域的发展热点。为了研究VR阅读与普通阅读的阅读效果之间的差别以及影响VR阅读效果的因素，本文利用对比实验的方式，证实VR阅读的阅读效果优于普通阅读的阅读效果。同时，通过实证分析，探究影响VR阅读的阅读效果的因素。结果表明，产品特性、感知易读性及沉浸感都会正向影响VR阅读的效果;而感知易用性与阅读效果并没有相关性。基于以上结论，本文提出具体建议，以期能够提高VR阅读的效果，对VR阅读行业的发展产生积极影响。

[关键词] VR阅读数字出版感知易读性沉浸式阅读阅读效果

[中图分类号] G239[文献标识码] A[文章编号] 1009-5853 （2020） 03-0029-07

[Abstract] With the gradual application of virtual reality （VR）technology in the publishing industry and the continuous improvement of readers reading experience requirements， VR reading has become a hot spot in the field of reading and publishing in recent years. In order to study the difference between the reading effect of VR reading and that of ordinary reading and the factors that affect the reading effect of VR， this paper uses comparative experiments to prove that the reading effect of VR reading is better than that of ordinary reading. At the same time， this paper explores the factors that affect the reading effect of VR reading through empirical analysis. The results show that product characteristics， perceived readability and immersion will positively affect VR reading effect， while perceived ease of use has no correlation with reading effect. Based on the above conclusions， this paper puts forward specific suggestions in order to improve the effect of VR reading and have a positive impact on the development of VR reading industry.

[Key words] VR reading Digital publishing Perceived readability Immersion reading Reading effect

1 引言

隨着时代的不断进步，媒介技术得到极大的发展，从口语媒介到印刷媒介，再从印刷媒介到电子媒介，每一种新的媒介方式的诞生，都开创了人类感知世界与认识世界方式的变革。现今社会已经步入智能化时代，虚拟现实技术在各个领域得到运用，也推动了媒介的发展，特别是虚拟现实技术与传统阅读相结合时发挥出的极大潜力——VR技术将书本中平面的纸质内容转化为多维立体的世界，使用户获得身临其境的沉浸式阅读体验[1]。VR阅读的融媒体特性使阅读载体从单一的纸质文字向多媒体转化，使受众沉浸在一个更加可视化、可感知化的空间进行阅读。

相对于普通阅读方式，VR技术在沉浸性、交互性和想象性等方面有着得天独厚的优势，这与数字教育出版所具有的快速交互能力的特点及构建能够获得最好效果的学习支持系统的需求相吻合[2]。随着VR技术的日趋成熟以及VR阅读的愈发普及，今后必将会有更多VR阅读产品和内容问世。但是，就目前的情况看来，学界对于VR阅读的研究不够深入，国内外的相关文献较少，笔者希望通过VR阅读与普通阅读效果的对比研究，挖掘VR阅读在提高受众阅读效果方面存在的优势与不足，为进一步发展VR阅读探索新的空间。

2 研究假设

《国家教育事业“十三五”规划的通知》指出，要积极发展互联网+教育，综合利用互联网、大数据、人工智能和VR 技术，探索未来教育教学新模式[3]。其主要目的是为了解决传统教育中如场景化弱、学习兴趣低等问题，提升VR的阅读效果，助力未来教育新模式的长远发展。

现今VR技术在教育中的应用已经成为学术界的热点问题。学者们在考虑影响VR教育成果的因素时，除分析经济、科技等客观因素外，VR技术特性这一决定性因素也受到众多学者的关注。一些学者认为，“具身认知”是奠定实际应用中VR阅读效果的基石，行为能够影响思维，复制行为也就可以复制思维。普通阅读方式的知识单向输入模式在抽象性知识理解方面存在不足，VR技术可使知识内容可视化，并具备较强互动性，受众可以获得良好的学习效果[4]。另外，基于VR技术的教学活动，可以让读者发挥自主性。自主交互性可显著提高读者的学习兴趣与学习记忆力[5]，并且可以及时获取学习效果的评价反馈[6][7][8]。受众阅读行为的实质是，用户为了满足自身的阅读需求，通过借助其他工具如书本、电视等设备，获取知识、信息的行为。传统的纸质阅读只能通过视觉效果向读者提供信息，读者获取的知识受到读者本身教育水平的限制，获取的有效信息有限[9]。而具身心智和理性思维能力依赖于人的身体与周围环境的交互[10]，除大脑外，四肢、五官、躯干等物理结构与周围环境的交互过程，也是构成心智过程中的重要体验部分[11]。VR技术为读者构建的虚拟现实世界，提供给读者视觉、听觉、嗅觉、味觉等多方位的感官体验，让读者能产生亲临真实环境的感受和体验，阅读的有效程度取决于信息录入程度，传统视听感官向多重感官转变方式能够有效提高知识和信息的获取程度[12]。因此本文提出假设1：

假设1：VR产品所具有的强交互感、多重感官等特性能够显著提升受众的阅读效果。即VR的产品特性越好，受众体验感越强，受众的阅读效果就越好，两者正相关。

在VR技术构建的虚拟世界中，受众以一种可视、可听、可感的方式接受信息，通过案例演示，模拟操作和立体展示等方式，消除受众在阅读过程中由于时间与空间产生的距离感所造成的认知阻碍[13]。因此，虚拟现实技术在阅读方面的运用，可以将书本上抽象的概念简单化、可视化，使得受众可以与书本中的知识进行直接互动，阅读者在虚拟情境中自我探索、层层递进的过程，在很大程度上降低了知识的理解难度，也加深了阅读者对内容的记忆[14]。因此本文提出假设2：

假设2：使用VR沉浸式阅读有助于对知识的理解和记忆，VR阅读的感知易读性与受众的阅读效果两者正相关。

受众的阅读效果在很大程度上受其自身的阅读水平与阅读能力影响，与普通的阅读方式相比，VR阅读则可以极大地丰富受众的阅读感知体验[15]，依托于VR技术，知识内容被构建于三维立体环境中，为读者提供“穿越”到特定场景的阅读体验[16]，使其沉浸式于学习环境中，同时也突破了读者自身阅读水平的限制，弥补了想象力缺陷。利用VR的方式进行阅读，可以充分吸引受众注意力，将阅读内容以一种更高代入感的方式呈现给受众，使得阅读者可以全身心投入到学习中去，从而进一步提高受众对阅读内容的认知度[17]。因此本文提出假设3：

假设3：VR设备为受众营造的沉浸式体验感和强代入感与受众的阅读效果呈正相关关系。即VR阅读营造的沉浸感越强，受众注意力越集中，代入感越强，受众的阅读效果越好。

常用的VR技术交互设备有用于手势输入的数据手柄、语音交互的三维声音系统、立体视觉输出的头盔显示器等。这些特殊的交互设备基于自然的人体接受方式，响应虚拟环境提供的多感官刺激[18]，在VR技术营造的虚拟现实中，读者每一个身体感知反应都是大脑直接作用的结果，读者可以采用自然的方式对虚拟世界进行操作[19]。因此本文提出假設4：

假设4：在使用VR设备时，感知易用性与受众的阅读效果呈正相关。简单的设备操作可以降低受众使用过程中的注意力分散，提升阅读效果。

3 研究设计

3.1 研究方法

采用实验法，对普通阅读方式和VR沉浸式阅读方式的阅读效果进行对比，证实其差异。利用问卷调查法对影响VR沉浸式阅读方式效果的因素进行探究。

3.2 问卷设计与样本选择

在研究普通阅读方式和VR沉浸式阅读方式的效果差异中，前测问卷针对有关植物方面的生物知识设置9个问题，将样本对相关知识的了解程度控制在同一水平;后测问卷针对阅读内容设置15个问题，由测试分数反映阅读效果，检验两种不同阅读方式的阅读效果差异。

在探究影响VR沉浸式阅读方式效果的因素的研究中，设计问卷之前，课题组邀请3名VR沉浸式阅读体验者及和思易科技（武汉）有限责任公司产品经理针对VR沉浸式阅读感受与VR阅读产品特性进行访谈，依据访谈内容及理论研究设计问卷。利用李克特五级量表针对提出的假设设计问卷，见表1。

本次实验样本需具备一定的学习能力并能够较为准确地评估使用VR沉浸式阅读设备的感受，故选择高校在校学生作为样本，涉及文史、理工等多个学科，学科分布较为平衡。对照组共37个样本参与，剔除前测成绩居高及填写不完整问卷之后，回收有效问卷30份;实验组共33个样本参与，回收有效问卷30份。

3.3 数据收集

实验前对实验对象进行有关植物方面的生物知识前测，筛除具备较高相关知识水平的参与者。课题组选择“植物的开花、受精和结果”这一主题，准备内容相同的普通纸质阅读材料及VR沉浸式阅读材料，并针对阅读内容设计问卷。实验组和对照组分别采用VR沉浸式阅读方式及普通纸质阅读方式学习“植物的开花、受精和结果”相关知识，用时均为3分钟，阅读结束后完成相关知识点检测，实验组进一步完成影响VR沉浸式阅读效果的因素调查问卷。

回收数据后，由实验组和对照组的知识点检测成绩对比出两种阅读方式效果差异，再对影响VR沉浸式阅读效果的因素进行探究。

4 实证分析

4.1 阅读效果对比

我们对通过普通阅读方式和VR沉浸式阅读方式学习“植物的开花、受精和结果”这一知识内容后进行测试所得分数进行对比，采用独立样本T检验得到结果如下。

4.2 VR沉浸式阅读效果影响因素探究

4.2.1 描述性统计

经筛选整理，本文共选择30组样本数据，利用SPSS23软件对其进行描述性统计分析后结果如表4。变量最小值分布在1—3之间，最大值分布在4—5之间，说明数据分布较为均匀，变量平均值分布在2.5—4.4之间，标准差分布在0.6—1.0之间，说明数据离散程度小，不需要单独说明个别案例。

4.2.2 信度效度分析

对VR沉浸式阅读效果影响因素问卷回收数据进行信度分析，得到结果如下。

4.2.3 因子命名

本文利用主成分分析法提取因子分析变量，在对提取数值的分析中，提取度分布于0.6—0.9之间，均大于0.4，所列举的测量量具有较高共同度，大部分信息都可被因子提取，不需进行测量量的增删。累计的总方差率达到72.967%，高于50%，因子分析结果有效，有4个变量的初始特征值大于1。利用具有Kaiser标准化的正交旋转法对变量进行旋转分类，并据此对因子进行命名。根据载荷系数大小对变量进行因子划分，变量1、2、3、4、5、6、7、8的载荷系数在成分1中分布于0.6—0.9之间，将其划分为因子1，因子1中包含的变量反映了VR阅读方式相较于普通阅读方式展现出来的特点，故命名为产品特性;变量9、10的载荷系数在成分2中分布于0.8—1之间，将其划分为因子2，因子2中包含的变量反映了用户在通过VR阅读方式学习时对知识内容的理解记忆难易程度，故命名为感知易读性;变量11、12的载荷系数在成分3中分布于0.8—0.9，将其划分为因子3，因子3中包含的变量反映了用户在使用VR阅读时的投入程度，故命名为沉浸感;变量13、14的载荷系数在成分4中分布于0.8—0.9，将其划分为因子4，因子4中包含的变量反映了用户在使用VR阅读设备学习知识时付出的努力程度，故命名为感知易用性。

对划分出的4个因子进行区分效度检验，结果如下。

4.2.4 相关性分析

由表8数据可以看出产品特性、感知易读性和沉浸感与阅读效果具有显著相关性，且成正相关关系，感知易用性与阅读效果不存在相关关系。

5 结论与建议

本文针对普通阅读方式及VR沉浸式阅读方式效果差异及VR沉浸式阅读效果影响因素展开探究，通过实验法和问卷调查法进行实证研究，得出以下结论：（1）VR沉浸式阅读效果优于普通阅读效果。在同样的学习内容及学习时间条件下，VR沉浸式阅读学习效果的检测分数明显高于普通阅读学习效果检测分数，说明VR沉浸式阅读在学习效果的提升方面具有显著作用;（2）VR沉浸式阅读的产品特性与阅读效果存在正相关关系的假设1成立。VR设备形成的全景视觉影像可以提供给读者更加丰富的信息，同时VR的产品特性能够使虚拟和现实环境进行交互，多媒体、多感官形式将抽象信息變得具有可视性、可听性、可感性。使用VR阅读，可以摆脱传统阅读的信息单向输出模式，促使读者与机器互动，沉浸于多重感官的主观感受，从身体至大脑，从环境至思想，达到有效具身认知效果。因此，VR沉浸式阅读所具有的产品特性如拟真性、互动性、多感官刺激、强定制感、趣味性等，会对阅读效果起到积极的提升作用;（3）VR沉浸式阅读的感知易读性与阅读效果存在正相关关系的假设2成立。VR沉浸式阅读将阅读内容以更加直观的方式呈现给受众，将抽象的文字与概念转化为图像、视频、声音等多媒体的形式，使用户置身于近乎真实的场景之中，设置互动内容，构建用户自我探索的过程;鼓励受众对学习的内容展开批判性和创造性思考，进而加深用户的理解程度和记忆程度，对受众阅读效果产生积极影响;（4）VR沉浸式阅读的沉浸感与阅读效果存在正相关关系的假设3成立。VR沉浸式阅读模拟了真实场景，将阅读内容转化为立体图像，用户以第一视角观察场景，营造身临其境的阅读感受，用户强烈的代入感有利于注意力的集中及对内容细节的捕捉，对阅读效果产生促进作用;且在VR阅读过程中，虚拟场景从视觉、听觉、触觉等多方面占领读者的注意力，读者不易受到外界因素干扰，能够全身心投入阅读，达到理想侵入状态，从而获得更好的阅读效果。（5）VR阅读的感知易用性与阅读效果存在正相关关系的假设4不成立。目前VR沉浸式阅读设备需要通过佩戴头盔、手持手柄进行操作，用户需要花时间学习操作步骤，进入场景学习时还需要专业人员指导其如何移动、如何选中、如何切换场景等，并且因设备配置要求及用户操作失误等原因，学习过程容易被打断，不利于用户保持学习思维的连贯，因此感知易用性与阅读效果并无相关性，没有对VR沉浸式阅读的优良效果产生影响。基于上述结论，本文得出几点建议如下。

其一，发挥VR阅读产品特性，从优势领域开始推广。VR沉浸式阅读相较于普通阅读方式的优势就在于其具备拟真性、互动性、多感官刺激、强定制感、趣味性等产品特性，VR阅读应当选择如实操类学习、观察类学习等能够充分发挥这些优势特点的知识门类进行应用推广，阅读效果的提升会更加明显。

其二，提升内容生产水平，增强用户阅读沉浸感。相比于普通阅读方式，VR阅读最重要的特点就是带给用户沉浸式的阅读体验。本次实验发现，用户在VR阅读的过程中获得的沉浸感是提升用户阅读效果的关键因素之一。增强用户的阅读沉浸感，一方面要为用户带来多感官刺激，使用户获得身临其境的阅读体验;另一方面还要进行更加精细的场景制作，使场景设计更加贴近现实画面，营造更加真实精美的阅读场景，丰富多种感官感受，增强用户代入感，提升阅读效果。

其三，加快VR技术创新，降低VR设备操作难度。VR阅读用户在设备技术的接受程度和掌握速度方面存在个体差异，特别是年龄层次较低或者是知识水平较低的用户，VR设备的操作难度在很大程度上影响着他们的阅读体验和对新的阅读方式的接受程度。对此，VR从业人员要注重VR设备操作上的创新，尽可能简化操作，精简指令转化步骤，减少用户在学习设备操作方面所需付出的努力，如脸书（Facebook）将赋予Oculus Quest一体机手部动作追踪的能力，让用户享受更加自然的交互手段，使VR设备的操作更加智能化、人性化，使用户的阅读思维更加连贯流畅，从而提高用户的阅读效果。

其四，升级优化设备体验，提高受众阅读体验。用户的阅读行为是在佩戴上VR头盔显示器后进行的，目前的VR设备还较为笨重，舒适感还需进一步提升，可在穿戴设备方面向轻便舒适上努力，便于受众进行长时间阅读。另外，VR阅读对于设备配置方面有着很高要求，目前在VR阅读过程中还会因设备配置问题出现播放卡顿、定位丢失、信号传输延迟等现象，阅读过程被迫中止，VR阅读技术开发应优化升级VR阅读设备，减少或消除设备失误状况的出现，为受众带来更流畅的阅读体验。

其五，重视用户体验与需求，强化VR产品策略。产品策略包括两个方面：一是产品的策划，二是产品的建设。产品策划和产品建设都需要对用户需求进行细致分析，从而对产品未来的发展策略进行调整。在调整VR产品发展策略实践中，要突出VR阅读独特的优势，侧重于那些普通阅读方式无法满足但是用VR技术可以很好地满足的用户需求，而这就必须基于细致的市场调研，在全面分析用户需求和优势领域后，进行服务提升与内容研发，加强互动数字叙事设计[20]，使得VR阅读产品设计朝着发挥更大价值的方向发展。

6 研究局限与展望

第一，本次对照实验中实验组和对照组各包含样本30个，且分布在受教育水平较高的人群中。希望在未来的研究中能够扩大样本容量，并区分不同教育水平、年龄层次的群体进行研究。第二，本次实验周期较短，仅对比了即刻学习效果的差异。希望今后的实验可以延长实验周期，跟踪长期的学习效果以及记忆程度，以反映VR沉浸式阅读在知识学习及教育方面的长期有效性。第三，实验采用内容的不完善。本次实验选取的学习内容属于理论知识，考核方式采用书面方式，只能反映VR沉浸式阅读在理论学习方面的效果。在今后的研究中希望开发针对实践实操方面的产品内容，设计实操型的考核方式，完善VR沉浸式阅读在不同性质的学习内容效果方面的研究，探寻VR沉浸式阅读在教育行业的优势发展方向。

注释

[1]陈雨帆.智能时代VR技术对阅读行为的影响：以“VR+图书”为例[J].传播与版权，2018（8）：119-120+128

[2] 王豫. 满足个性化学习需求的数字教育出版模式研究[J]. 出版科学，2012（2）：83-85

[3]孙毅超，王艺璇，朱绍瑞，等.虚拟现实技术在教育领域的发展与困境[J].高教学刊，2017（4）：193-194

[4]张建，于爽.具身认知理论视域下VR/AR图書阅读方式的变革[J].出版发行研究，2017（7）：83-86

[5]SIME E M.Reusable，lifelike virtual humans for mentoring and role—playing [J]. Computer&education，2017，43（1）：75-92

[6]何聚厚，黄秀莉，韩广新，等. VR教育游戏学习动机影响因素实证研究[J].电化教育研究，2019，40（8）：70-77

[7] 张烁男，牛彦. 虚拟三维交互技术的工业设计应用[J]. 机电产品开发与创新，2011（4）：89-91

[8]LIMNIOU M，ROBERTS D，PAPADOPOULOS N. Full immersive virtual environment CAVETM in chemistry education[M].Elsevier Science Ltd，2008：584-593

[9]李桂华，樊舒.阅读体验的构成研究[J].图书馆论坛，2020，40（1）：19-28

[10]黄思源. 具身认知理论对课堂教学的启示[J]. 教育评论，2019（9）：157-160

[11]李其维. “认知革命”与“第二代认知科学”刍议[J].心理学报，2008（12）：1306-1327