虚拟现实界面设计对用户的身体和心理都有影响，研究发现
由德克萨斯A&M大学提供
曾经被视为新奇事物的虚拟现实（VR）技术近年来有了显著改进，并被广泛应用于医疗保健、制造和培训等领域。
为了改进VR系统，研究人员已经关注了VR界面元素（称为目标）的大小、位置和距离如何影响用户性能。例如，用户可以更快、更有效地与较大且较近的目标进行交互，而较小或较远的目标则不然。
然而，直到现在，很少有研究调查这些元素如何影响用户的身体。
德克萨斯A&M大学公共卫生学院的人体工程学专家Jeong Ho "Jay" Kim博士及其同事的研究是少数评估目标大小如何影响用户颈部和肩部生物力学、任务性能和认知负荷的研究之一。
Kim说：“就像计算机、智能手机和其他技术一样，VR系统会增加用户眼睛疲劳和重复性劳损的风险。我们希望找出VR界面可能如何影响用户健康，以帮助制定使用指南。”
在这项发表于《人体工程学》杂志上的研究中，Kim和他的来自俄勒冈州立大学和北伊利诺伊大学的同事们研究了20名年龄在18至49岁之间的成年人，他们没有颈部和肩部肌肉骨骼问题的历史，也没有在过去一周内出现过颈部和肩部疼痛。
参与者使用了一款商业现成的VR头戴设备，配备了手部跟踪模块，执行了两项任务：指向圆形排列的圆形目标和为三乘三网格中的高亮方块着色。
这两项任务都有小、中、大三种尺寸的目标，小目标和大目标分别比中等目标小50%和大50%。在参与者执行这些任务时，研究人员使用运动捕捉摄像系统测量了颈部和肩关节的运动，并通过肌电图收集了肌肉活动数据。
参与者还回答了关于任务的精神和身体需求、努力程度、挫败感、压力和参与度的问题，并记录了完成每项任务所需的时间。
Kim说：“我们发现，在大目标任务中，颈部肌肉活动最高，这可能是因为参与者需要更多地移动头部来与元素互动。同样，参与者在大目标任务中也表现出更大的肩部生物力学负荷，肩部的运动幅度更大。”
此外，参与者认为任务的精神需求较低，这可能是由于任务的简单性和持续时间较短，但报告称大目标稍微更具挑战性。此外，大目标任务的完成时间比小目标或中等目标任务更长。
这些发现表明，目标大小可能会对VR用户的身体和心理产生影响，但研究人员指出他们的研究存在一些局限性。首先，任务较短且相对简单，无法测量长期使用的疲劳效应。该研究仅专注于年轻参与者，因此其结果可能不适用于年长用户。最后，该研究使用了单一型号的VR系统。
Kim表示，未来的研究将扩大样本年龄范围，延长任务持续时间，使用更复杂的任务和其他型号的VR头戴设备，从而扩展这项研究的发现。
“尽管如此，我们的研究强调了在设计界面时需要关注目标大小及其对物理和认知性能的可能影响。”Kim说。
“通过对目标大小和距离如何影响用户的更好理解，设计师可以降低肌肉骨骼问题的风险，减少认知负荷，并提高用户性能和体验。”
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