可用虚拟现实(VR)工具的扩散已增加实验心理学中使用设置在过去的二十年 1- - - - - - 4]。对研究者来说,虚拟现实是引人注目的,由于几乎无限的可能性的刺激,这导致了虚拟现实等领域的临床和传播发展心理学,哪一个可能没有最初预期( 5- - - - - - 7]。曾经被认为是一个“回答没有问题,“现在VR牢固确立作为实验工具( 8]。然而,除了使用虚拟现实相关的许多优点,仍然存在着一些缺点和持续的问题。当然,这些问题的相对重要性完全依赖用例;尽管可能存在重要的临床设置,例如,问题空间感知可能会限制身体达到任务的准确性。同样,在视觉感知实验考试,潜在差异实际和虚拟现实可以有利或有害的。在本文中,我们提供一个简要的概述与虚拟现实相关的好处和挑战在心理学研究和讨论其效用与视觉感知的考试。

虚拟现实这个词常指互换使用三种类型的系统之一:虚拟环境提出了在平坦的屏幕,连网系统如洞穴,或头盔显示器(HMD:( 9, 10])。虽然所有三个系统有很大的不同,这三个的一个共同特点是引入立体深度,这创造了一个幻觉,观众看到虚拟空间中的对象( 11]。这提供了大量的研究者立即优势:更大的控制刺激表示,在回答选项不同,并可能增加生态效度( 12]。这导致增加虚拟现实作为一种研究工具的使用在许多心理领域,如心理治疗( 13, 14,运动心理学 15),和社会互动 16]。

虚拟现实的最明显的优点是在三维空间中呈现刺激的能力。这提供了特定的利益取决于研究领域。例如,当讨论虚拟现实的潜在应用神经心理学研究,Rizzo et al。 17虚拟环境描述为“终极斯金纳箱”,能够呈现出一系列复杂的刺激条件下,不会轻易控制在现实世界中,使两个认知过程的检查(如注意力)和功能性行为(例如,规划和启动所需的一系列操作)。在临床研究VR用于创建复杂的场景,模拟接触恐惧症的刺激等的形式和频率绝对精确的曝光可以操作( 4]。这些例子强调虚拟现实刺激呈现的区别与传统实验过程:在VR参与者回应相关的刺激而沉浸在一个更大的虚拟环境,本身可以控制。这有别于传统的实验环境相关的刺激可能是但周边环境往往不能控制。

当然,如果虚拟现实只是一种视觉媒介,它可以辩称,它唯一的优势,传统的实验方法是能够沿着第三维的平面视觉刺激。然而,随着虚拟现实技术先进,现在很多虚拟现实的研究包括不同层次和多通道感官输入的组合,使音频,触觉,嗅觉,和运动经验的同时以图形方式呈现环境或对象( 18- - - - - - 20.]。这大大增加了用户的沉浸感的虚拟环境和允许实验者创建协议,否则不可能。例如,暴露疗法是一种常见的方法用于治疗焦虑障碍,创伤后应激障碍的情况下,可能很难实现,物流或安全原因。为了克服这些问题,多通道虚拟现实被用来创建一个虚拟战场的复制品,配有音频和触觉反馈,治疗战争创伤后应激障碍的退伍军人( 21, 22]。在已知现象发生由于融合感官数据(如音频和视觉),多通道虚拟现实使研究者能够单独控制每个输入的相对贡献有更准确的理解。例如,最近的一项研究Keshavarz et al。 23)使用这种技术来评估听觉和视觉线索的影响认知的媒介过程和合成晕车的参与者。最后,多通道环境与更快的心理加工时间离散的刺激事件,可能因为他们为用户提供更完整的关于环境的信息( 24]。

除了演示实验刺激,虚拟现实使研究人员开发新的协议来测量参与者的反应。毫无疑问,许多研究人员哀叹的情况研究,旨在评估复杂的心理构造(如注意力),出于必要,被减少到仅“指点”运动的参与者。大多数实验控制和生态效度之间的一个困难的平衡,和很少复制现实的人类本质的多响应( 25]。有人建议,虚拟现实环境可以帮助填补这一缺口,允许参与者回应的方式是更自然 26]。可以看到这一系列心理主题。例如,利他主义或亲社会行为的研究通常使用假设的场景和自我报告的反应( 27]。科兹洛夫,约翰森( 2]另一方面,采用一种新颖的方式使用虚拟现实研究这个主题。作为参与者试图导航的一个虚拟的迷宫,在时间压力下,虚拟化身与参与者在各种情况下寻求帮助。这使实验者测量实际的助人行为,而不是参与者报告他们会假设在这种情况下做什么。研究人员认为,即使是复杂的高级行为可以成功地研究了利用虚拟现实和建议更广泛的采用。虚拟现实环境最近也被用来检查回避行为,恐惧的一个核心组成部分,有助于维护焦虑症。虽然许多研究已经检查了生理和恐惧的自我报告方面,很少有能够避免相关检查,例如,上下文或环境产生恐惧的反应( 28]。Glotzbach et al。 29日)可以直接检查避免通过调节参与者行为害怕特定的虚拟环境和记录他们在多大程度上避免晚些时候回到这些环境研究。最后,虚拟现实可以有用的测量反应情况下,它可能是不切实际或道德问题在现实生活中这样做。例如,Renaud et al。 30.)使用一个虚拟的环境,向您检查性的化身的判猥亵儿童。VR设置允许研究人员识别特定模式凝视行为表现出的实验和对照组的参与者。他们讨论的理论讨论,从研究的“第一人称立场”通过使用虚拟现实。

因为许多VR作为实验工具的优势来源于地方场景内的参与者的能力,也就不足为奇了很多研究的概念进行了在场的用户觉得他们是“真正的”( 31日, 32]。存在被视为关键在VR参与者以同样的方式回应他们会在现实中,但仍然是一个困难的概念来衡量客观( 32- - - - - - 34]。许多研究记录了用户的主观经验的存在和参与任务的感知效应在虚拟环境中( 35- - - - - - 38]。科比和Neuper 39]试图衡量客观存在和假设,它的特点是增加注意力刺激在虚拟环境和相应的低关注虚拟现实无关的刺激。他们能够识别不同的ERP模式增加的存在。此外,( 32]发现水平的差异的存在引起的桌面虚拟现实系统和更身临其境的着单壁球长大的虚拟现实系统,它的特点是更强的激活大脑额叶和顶叶区域,使用脑电图测量。

的一个决定因素的存在是浸,描述为感官富达的水平提供的虚拟现实系统[ 40]。它有许多贡献组件(如视野、领域方面,显示大小,和体视学(并非详尽),尽管许多使用术语存在和浸互换(例如, 41),它们是非常不同的概念 31日]。浸没式是一个客观的描述虚拟现实系统的技术能力描述的详细级别,可以呈现一个虚拟环境,同时存在描述用户的心理反应说环境。不同的用户可以体验不同级别的存在与相同级别的浸入式环境,取决于一系列因素如心境。不过,直观看来,研究人员希望尽可能更高水平的沉浸,高保真虚拟世界会引出更多的可概括的反应。的确,浸入式环境似乎更好地记得参与者( 37),引起更强烈的情感反应( 42),增加合作( 43),更成功地复制与现实相关的焦虑压力( 44]。同时,创建一个环境引发的存在并不完全依赖于浸。人格和情绪状态等因素也影响存在( 45- - - - - - 47]。在研究环境中,现实主义可能不是由视觉保真度,而是心理忠诚:在多大程度上刺激演讲唤起生理或情绪反应的类型将现实生活的经验。虽然浸可能有助于这一目标,它并不是唯一的决定因素 3]。

的确,这不是普遍接受,更高的浸总是更好一些研究者报告接触VR生理和心理的副作用。这些统称为虚拟reality-induced副作用(VRISE [ 48]),经常关注一般不适或者晕车的感觉经验的用户( 49]。最初被认为是限制造成的影响在早期VR技术往往是参与者之间的延迟动作和显示正在更新导致脱节的知觉和运动系统用户( 50]。然而,尽管科技进步已经克服了早期限制,VRISE仍然是一个问题( 23, 51, 52]。尽管在大多数虚拟用户,这些副作用因人而异,因此,很难确定哪些方面的沉浸是负责任的。虽然有些研究表明,HMDs更加身临其境的都是与更高水平的疾病在参与者 53),其他建议的副作用几乎没有区别使用标准台式电脑显示器和头盔VR显示( 54]。无论如何,似乎这些症状一般轻微和快速消退,有证据表明,用户可以调整与重复暴露 1, 55- - - - - - 57]。虽然不是所有常见的文学,研究人员还应该考虑潜在心理的副作用VR使用,根据主题接受检查。例如,Aardema et al。 58)发现,用户被暴露在一个身临其境的虚拟环境增加了离解经验包括减少存在感的客观现实接触虚拟现实的结果,而艾米et al。 59)发现,VR浸导致身体用户的不满。随着虚拟现实环境变得更为现实和场景可能更复杂,可能出现另一个潜在的混淆与绮和Bailenson [ 60海神效应)一词,用户在虚拟现实环境中改变自己的行为取决于他们在虚拟世界中表示,尽管目前这种效应似乎仅限于研究使用第三人称视角和化身,而不是第一人称视角( 61年]。

在许多领域,虚拟现实的好处源于创建可识别的能力,真正的物体在空间的三维摹写。作为一个简单的例子,让我们想象一个研究要求参与者参加环境和回应每次他们看到一个人快乐的脸。这里研究者只需要对象(脸),认可的参与者,并测量某种程度的反应的参与者。在这样的背景下,主要关注技术与虚拟现实可能是能接触到的视觉保真度刺激程度面临着可以为参与者足够详细区分他们的表情。然而,在视觉感知的实验研究,研究人员关心的是如何刺激被认为。这里,虚拟现实提供了与现实生活相比优缺点和传统实验仪器。在下一节中,我们关注的有趣方面影响我们如何检查这样的浸入式虚拟现实环境感知:(1)空间和运动和(2)严格控制视觉场景。

可用虚拟现实(VR)工具的扩散已增加实验心理学中使用设置在过去的二十年。在本文中,我们概述了这项技术的优点和缺点在心理学研究,相对于更传统的仪器。虚拟现实的优点是,它允许更大的控制刺激表示;不同的反应选项;在三维空间中呈现的刺激;创建复杂的场景;不同程度的生成和多通道感官输入的组合可能允许音频,触觉,嗅觉,和运动是有经验的同时以图形方式呈现环境或对象;参与者的反应的可能性更加生态的有效方式;精确的和独立的操纵对象之间的几何和光度的关系;研究精密复杂的参与者行为的可能性,如避免; and the study of situations which can be impractical, dangerous, or ethically questionable to be created in real life.

另外,我们建议,尽管这项技术促进新发现在心理学方面具有巨大潜力,有一些需要考虑的变量研究的概念包括presence-immersion单独不一定是充分让参与者感觉好像虚拟对象是“真的”,并据此做出反应;生理和心理的副作用VR(虚拟reality-induced副作用)。此外,我们考虑问题,摆脱使用VR视觉感知的检查和比较不同的感知的颜色,对比,空间,和运动,可以关注相比,现实生活中,如果目标是精确复制的感知物质世界或优势当试图创建“不可能的场景。”

最后,值得注意的是,有大变化的大小和成本的各种装置和在某些情况下,他们可以为一些不切实际的设置由于其技术的复杂性。直到最近,HMDs身临其境的价格与良好的跟踪系统可能是禁止的。然而,HMDs现在变得更便宜和更容易获得( 83年, 84年),而虚拟现实洞穴,例如,仍相对更为昂贵,需要大量的空间来安装( 9, 85年]。然而,虚拟现实提供了令人兴奋的机遇,我们希望看到未来工作的心理属性更彻底地检查这个有用的研究工具。