虚拟骑行游戏的导航界面及反馈体验设计研究

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1、硕士学位论文虚拟骑行游戏的导航界面及反馈体验设计研究作者姓名李建余学科专业设计学指导教师姜立军教授所在学院设计学院论文提交日期2018年6月NavigationInterfacesandSimulationExperienceinVirtualRealityBikingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiJianyuSupervisor：JiangLijunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TB47学校

2、代号：10561学号：201520138659华南理工大学硕士学位论文虚拟骑行游戏的导航界面及反馈体验设计研究作者姓名：李建余指导教师姓名、职称：姜立军教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：设计学研究方向：信息与交互设计论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王方良委员：莫春柳刘镇邓学雄佩悦舟摘要随着虚拟现实及其导航技术的发展，将有越来越多的用户接触到此技术。但相关研究显示，大部分用户在虚拟现实中会遇到导航困难，另外，用户在骑行过程中由于运动反

3、馈方式与效果与实际骑行的差异，用户在虚拟骑行过程中会伴随强烈的眩晕感，严重影响用户体验。然而目前对导航方式的研究仍十分稀缺，为此，本课题以沉浸式虚拟骑行为例，对虚拟骑行的导航界面和反馈方式进行了研究。首先，本课题对地图、提示图标和寻路光带三种导航界面的用户体验进行了度量研究，度量要素包括效率、满意度、易学性、易用性、环境感知度和临场感。试验对象需在虚拟环境里沿着场景里的路径骑行到达终点，在此过程中记录被试的时间、碰撞数等，并进行主观量表测量，以此量化用户体验的各要素。实验结果表明：提示图标导航方式一定程度上能提高虚拟骑行的效率，但不够显著，

4、更重要的是它会显著降低用户对虚拟场景的感知度；用户使用寻路光带导航方式执行任务时，易用性和易学性方面有显著的提升；使用地图导航的体验与无导航时的体验相差不大。其次，本课题对现实中的骑行姿态进行了分析，提出了三种适合虚拟骑行的体感反馈方式：基于用户自身侧倾的体感反馈方式（IR模式）、基于用户转弯角度的体感反馈方式（PR模式）和无反馈方式（NR模式）。然后对三种反馈方式的用户体验进行了研究，包括眩晕感、满意度、易学性、易用性和沉浸感五个要素。分析结果发现：转弯时用户在无意识状态下将身体侧倾，而非主动将身体侧倾，所以IR模式不适用于虚拟骑行；PR

5、模式与NR模式相比，能降低用户眩晕感的同时提高了用户的临场感、系统的易学性及易用性。可以认为PR模式能为虚拟骑行带来良好的反馈体验。最后，以虚拟骑行游戏为设计案例，依据研究结论对游戏的导航界面和反馈方式进行了设计，并开发出游戏原型，经过可用性测试评估了其有效性。关键词：虚拟骑行；导航；导航界面；体感反馈；用户体验IAbstractWithdevelopmentofvirtualrealityanditsnavigationtechnology,moreandmoreusersaregettingexposuretothesenewtechn

6、ologies.Butrelativestudieshaveshownthatmostuserscanhavetroublesinnavigatinginvirtualreality.Inaddition,usersmayfeeldizzyandnauseousduetotheperceptiondifferencesbetweenthefeedbacksofvirtualridingandthoseofridingintherealworld,whichhasaseriousimpactontheuserexperience.Howeve

7、r,thecurrentstudiesonnavigationinvirtualrealityarestillscarce.Forthisreason,takingimmersivevirtualridingasthestudysubject,Ihaveconductedastudyonthenavigationalinterfacesandfeedbacksofvirtualriding.Firstofall,thisprojecthasresearchedtheuserexperienceofthreenavigationalinter

8、facesincludingthemap,thedirectionaliconsandthepathfinderandtheelementsinvolveefficiency,s