发表在9卷,4号(2021):Oct-Dec

本文的预印本(早期版本)是可用的https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/27036,第一次出版
沉浸经验有一个基于tablet Markerless增强现实工作记忆游戏:随机对照试验和用户体验的研究

沉浸经验有一个基于tablet Markerless增强现实工作记忆游戏:随机对照试验和用户体验的研究

沉浸经验有一个基于tablet Markerless增强现实工作记忆游戏:随机对照试验和用户体验的研究

本文的作者:

张老板1 作者Orcid形象; 奈杰尔·罗伯2 作者Orcid形象

原始论文

1教育部信息技术、教育学院,华东师范大学,上海,中国

2研究媒体和通信学院、北海道大学、日本札幌

通讯作者:

波,二元同步通信,硕士,博士学位

教育部信息技术

教师的教育

华东师范大学

没有3663,中山北路

普陀区

上海,200062年

中国

电话:86 13505194318

电子邮件:bzhang@ed.ecnu.edu.cn


背景:近年来,增强现实(AR),尤其是markerless增强现实(MAR),使用更普遍地创建培训游戏为了提高人类的认知功能。这是由研究声称,3月为用户提供更多的坐落在现实世界中身临其境的体验。目前,没有研究科学调查沉浸体验的用户3月认知训练游戏。此外,有一个观察到缺乏仪器测量沉浸在3月认知训练游戏。

摘要目的:这项研究中,使用两个现有的浸没式问卷,调查学生沉浸在小说MAR n - back游戏的经历。

方法:n - back任务是一个持续的性能,利用工作记忆(WM)能力。我们比较两个版本的n - back训练。提出了一个在传统的2 d格式,而第二个版本使用3月有2实验进行的这项研究,配合2类型的浸没式问卷:修改后的身临其境的体验问卷(IEQ)和增强现实沉浸(ARI)问卷。两组学生从两所大学在中国加入了研究中,有60第一实验参与者(随机对照试验)和51参与者第二。

结果:两个组的学生沉浸在3月n - back游戏经历。然而,3月n - back浸培训组没有经验强于传统的(2 d) n - back对照组在第一个实验中。第二个实验的结果表明,男性感到深深的参与基于“增大化现实”技术的环境,导致获得更高水平的沉浸在3月n - back游戏比女性。

结论:两个组的学生沉浸在3月n - back游戏经历。此外,修改后的IEQ和阿里有可能被用作工具测量3月沉浸在游戏的设置。

试验注册:UMIN临床试验注册中心UMIN000045314;https://upload.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr_e/ctr_view.cgi?recptno=R000051725

JMIR严肃游戏2021;9 (4):e27036

doi: 10.2196/27036

关键字



有研究报道,在过去十年显著改善认知功能在不同群体(基于游戏的认知训练1- - - - - -3]。近年来,研究表明,增强现实(AR)技术的应用在游戏中与用户的认知功能,它有一个积极的影响在心理过程和心理反应4,5]。许多研究也开始探索使用AR技术创建的功能认知训练任务。有证据表明,AR-based认知训练有效地提高用户的注意力和记忆力等认知功能(6- - - - - -8]。其他研究表明,AR-based任务发挥重要作用在增加学生的动机和注意力在学习过程中(9]。

通过计算机生成的3 d图形重叠到真实的环境中,基于“增大化现实”技术使无国界数字世界和现实世界之间的相互作用(10]。基于“增大化现实”技术具有以下主要特点:结合虚拟内容和实际背景,实时虚拟物体和真实之间的交互环境,3 d虚拟对象和注册(11]。通过移动设备(如智能手机和平板电脑),基于“增大化现实”技术的应用与相机捕捉真实的场景,然后写出数字内容围绕用户真正的上下文。这意味着创建一个新的互动模式的学习和培训,可以轻松地进行甚至没有经验的学生使用数字设备(12]。基于“增大化现实”技术的应用让用户周围无处不在的访问真正的上下文环境中,基于“增大化现实”技术的游戏在移动界面(13]。

根据基于“增大化现实”技术的应用如何表示虚拟图形在现实背景下通过设备相机屏幕,基于“增大化现实”技术的游戏分为两种类型:markerless AR (MAR)游戏和概略介绍基于“增大化现实”技术的游戏10]。一般来说,概略介绍基于“增大化现实”技术需要一个基准或人工标记放置在一个真正的上下文来实现基于“增大化现实”技术的经验。这些标记,如打印条码和二维码在卡片上,通常有特定的几何或颜色属性,这使得他们容易在视频帧提取和识别。概略介绍基于“增大化现实”技术的使用外部标记来校准相机的姿势,然后达到一个成功的虚拟投影内容到捕获的实际环境中(14]。然而,这种方法已经被证明有许多缺点,比如虚拟内容跟踪过程中容易丢失如果住相机行动迅速和视觉标记必须保持视野中由于有限的范围(13,15]。此外,基于“增大化现实”技术的基准标记不是可伸缩的户外场景和移动学习16]。

相比之下,跟踪系统(基于同步定位和勘测技术)3月可以依赖的自然特性而不是使用外部触发对应标记在现实环境(17]。通过一个合格的移动设备,markerless跟踪可以操纵任何真正的位置标记的一部分地方虚拟对象(18,19]。3月游戏类似于位置感知的基于“增大化现实”技术的游戏(20.),地区增强现实,不需要任何特殊的标记识别,将虚拟物体在真实环境。通过这种方式,这些游戏可以为用户提供更现实的和交互式的基于“增大化现实”技术的经验,准确地追踪到真正的上下文,并通过智能设备(检测位置21]。3月应用程序为用户带来了明显不同的体验,增强互动参与和感知真实的环境没有物理约束(5,18,22]。因此,3月应用被认为为用户提供更多的融入和互动体验,可以有利于促进享受和参与学习和培训21]。基于“增大化现实”技术的技术可以让用户体验到沉浸感23,24),3月游戏可能为用户提供一个更强烈的沉浸体验。

浸没式被广泛讨论的背景下,基于“增大化现实”技术的游戏(10,20.),特别是有关认知训练(6,25]。浸,认知和情感的一种形式吸收,已经被用于促进享受和参与任务和学习26,27]。浸没式被广泛认为是一个想要的结果的游戏体验27]。执行和培训相关的沉浸式数字体验认为是依赖的程度达到浸,特别是用户成为认知和情感的程度与一个给定的数字应用程序(28,29日]。这些语句表明测量浸在一个基于“增大化现实”技术的游戏的背景下为认知训练是一个主要的工具来评估开发的基于“增大化现实”技术的游戏的影响。因此,发现潜在的MAR游戏领域的认知训练,我们需要调查用户的沉浸在3月游戏玩的经历。然而,有一个观察到缺乏研究调查沉浸在3月认知训练游戏。

沉浸在数字游戏领域近年来被广泛的讨论(20.,27,29日- - - - - -31日]。浸第一次被提出的定义领域的虚拟环境。乔治奥和Kyza的研究(20.)认为,浸可以被视为一个可靠的维度客观地访问一个虚拟环境的属性。另一方面,威默和歌手32)将浸的概念描述为“心理状态表现为感知自己被包围,包括在与环境互动,提供了一个源源不断的刺激和经验。“此外,布鲁克斯(28认为一个身临其境的体验不仅可以发生在虚拟现实(VR)技术也出现当玩简单的电脑游戏,如视频游戏。浸入式的定义还考虑不同程度的认知和情感吸收当玩数字游戏,因为它们是密切相关的任务享受和参与(20.,33]。此外,许多研究表明,性别影响沉浸在数字游戏(34]。具体地说,男性和女性报告与虚拟环境交互时不同级别的浸(35),当玩视频游戏36]。

然而,虚拟环境中描述的定义通常是由虚拟现实技术创建的。戴着头盔显示器,用户都沉浸在虚拟环境中,完全隔离的真正的上下文。基于“增大化现实”技术的游戏进行使用移动设备时,游戏还可以为用户提供身临其境的体验与连续流交互的digital-based刺激位于真正的上下文。因此,用户可以感知不同的身临其境的体验在基于“增大化现实”技术的应用,而虚拟或其它数字环境。

以前,在缺乏有效的浸没式测量,一些研究者讨论的基于“增大化现实”技术的浸入式实验通过评估流和存在37,38]。奇凯岑特米哈伊(39)流定义为“国家的个人参与一个活动,似乎再没别的事。“至于沉浸状态,流可以被描述为人民沉浸在他们的活动不相关的想法和看法是过滤掉从他们的思想27]。的存在是一种心理的定义的虚拟环境(40]。虚拟环境模拟真实世界的经验的程度是影响参与者的程度在虚拟环境(32]。

一些研究认为,流和存在感几乎不能被创建和维护在基于“增大化现实”技术的游戏38),作为潜在的外部干扰存在于AR系统的上下文。例如,许多因素如温度、光线和噪音可以很容易地控制在虚拟环境中,而这些参数是很难控制的设计师的基于“增大化现实”技术应用在实际的上下文(41]。这些潜在的和不受控制的外部干扰可能防止用户给他们的注意力,从而扰乱他们身临其境的体验在基于“增大化现实”技术的游戏38,41]。

此外,尼昂(42)表示,沉浸在基于“增大化现实”技术的经验不同于感情的存在,在虚拟空间。然而,沉浸在基于“增大化现实”技术的经验参与混合的感觉真实和数字元素的空间。此外,良好的基于“增大化现实”技术的游戏应该能够让用户沉浸在玩这个游戏,减少他们的关注外部干扰坐落在真实的语境。因此,浸的评价提供了一个有价值的选择来描述用户体验在AR(3月)的背景下游戏。

有几个以前开发的验证工具评估沉浸在数字游戏(20.,27,29日,30.]。虽然这些现有仪器验证在一些游戏中,他们可能失效在其他类型的游戏(例如,基于“增大化现实”技术的游戏)在测量沉浸体验。如上所述,我们可以看到3月游戏在技术上和功能上不同于其他数字软件(例如,2 d游戏),因为他们可以展示3 d元素和软件资产在现实环境中没有外部标记。

它是不确定现有有效浸问卷测量是有效的用户沉浸在3月新兴应用。作为一个潜在的好处MAR技术发展中认知训练游戏,确定有效的工具来评估沉浸在3月游戏是重要的在这个领域的研究人员和开发人员。因此,本研究旨在探讨学生沉浸经验小说MAR认知训练任务通过使用2现有浸仪器数字游戏。


3月n - back任务的发展

一个n - back任务是广泛用于文学作为工作记忆(WM)培训任务43,44]。参与者在一个n - back任务提出了一系列的刺激。他们需要保留在WM每个刺激的某些方面(如刺激在网格的位置)。n - back任务期间,学员反应指示当电流刺激了屏幕1提出了n相匹配的职位在序列(43]。在这项研究中,一个3月n - back游戏和2 d n - back游戏开发(图1基于同样的原理描述的n - back任务在先前的研究45- - - - - -47]。MAR n - back游戏是使用统一的组合开发的游戏引擎和苹果的ARKit数据库,基于3月游戏框架由陈et al (14),可以实现实时3 d环境重建通过使用移动设备。之间的主要区别在于2版本的游戏是玩家对刺激的位置:是否这些刺激图形更刺激,这些刺激是否被认为是位于屏幕的设备(non-MAR)或者是在真实的环境中(MAR)。

图1所示。markerless增强现实n - back游戏的例子(a)和(b)传统(2 d) n - back游戏。
把这个图

图2从3月n - back游戏显示6连续试验。每个审判由一个刺激,2秒(s),紧随其后的是一个interstimulus 2.5秒的间隔和下一个刺激43]。在这个例子中,n (n = 1、2或3)设置为2(后),正确的反应是表明匹配试验(c),因为位置匹配试验前2步(a),并显示匹配试验(f),因为位置匹配试验前2步(d)。

图2。六个连续从增强现实版的n - back试验游戏。
把这个图

因此,通过玩游戏3月的n - back,参与者可以通过智能设备与刺激在真正的上下文中。我们假设3 n - back游戏可以为用户提供更多的沉浸式和交互式体验,从而促进潜在有益的享受和参与认知培训。AR技术越来越多的应用于各种领域,迫切需要研究相关的基本理论和实践的关键方面的基于“增大化现实”技术的经验,如身临其境的特性。在这项研究中,两个版本的n - back游戏创建3负载级别(1、二反和3-back)。图3说明了两个版本的应用程序设置的n - back游戏后,图4显示一个完整的流程图游戏会话(跨越3分钟)。因此,n - back游戏训练的动机是基于参与者应对正确的目标尽可能快速和准确,而难度增加,提高n的值。通过这种方式,参与者积极认真对待了n - back游戏训练,有效执行,作为他们的分数累计显示与其他玩家。

图3。应用程序设置的两个版本n - back游戏。3月:markerless增强现实。
把这个图
图4。流程图的一个完整的游戏会话与n - back游戏的两个版本。3月:markerless增强现实。
把这个图

浸没式测量

背景

在这项研究中,两个现有验证浸仪器:身临其境的体验问卷(IEQ)和增强现实沉浸(ARI)问卷已经被选为测量的一些原因。

2004年,布朗和凯恩(30.)创建了一个著名的模特的浸3连续的接触水平,用大字写,总浸描述程度的参与数字游戏。参与包括访问和投资水平,这意味着玩家需要投入时间和精力在学习如何玩游戏并且熟悉游戏的控制。从参与层面,参与者可能会变得更感兴趣,并进一步参与游戏,然后进入用大字写的水平。在这个级别,玩家的注意力和情绪直接影响游戏和游戏控制变得看不见,因为玩家成为不意识到自己的环境(27]。总沉浸发生在玩家达到强烈的现场感,变得迷失在游戏的世界,实现了一种感觉,游戏都是重要的。

浸入式教学模式的基础上(30.,流39],认知吸收[33和存在32],IEQ开发测量沉浸在数字游戏(27]。特别是IEQ的有效性通过实验证明了两种不同类型的游戏:一个视频(2 d)和虚拟现实的游戏。虚拟环境,虽然在显示数字内容,基于“增大化现实”技术与虚拟现实技术都声称代表有效的身临其境的技术(48]。此外,IEQ涵盖5个因素的重点:认知参与、投入感情,现实世界的分裂,挑战,和控制(27]。这些因素更相关的测量沉浸在一个认知训练游戏的目的(例如,n - back游戏)。因此,本研究使用IEQ,设置了一个类似的实验,探索不同的学生沉浸体验两种不同类型的游戏:一个视频游戏和MAR游戏(2 d)。

ARI问卷,根据布朗和凯恩斯的沉浸理论(30.),是特别为目的的开发测量沉浸在位置感知的基于“增大化现实”技术的游戏设置,,如前所述,类似于3月游戏。它也被用于测量沉浸在其他类型的基于“增大化现实”技术的应用程序用于培训(31日]。乔治奥和Kyza20.)强调沉浸在基于“增大化现实”技术的应用并不是脱离现实世界但转移注意力基于“增大化现实”技术的游戏,从而导致减少关注任何潜在的干扰物。因此,调查学生在3月游戏沉浸体验,ARI问卷对于这项研究是必要的。

身临其境的体验调查问卷

IEQ包括33个项目;32个问题(Q1-Q32)都是设计潜油电泵尺度(1 =非常不同意,5 =非常同意)。一个问题采用10分制,要求参与者表明沉浸感觉整体(1 =不是和10 =)。

然而,正如在前一节中所讨论的,用户感知的感觉被一个混合的世界真正的基于“增大化现实”技术的游戏和数字元素,与虚拟环境中,用户可以完全沉浸(36]。

因此,为了使IEQ适合评估沉浸在基于“增大化现实”技术的游戏设置,一些问题被忽略了:

  • 问题19:就好像我能与世界互动的游戏,好像我是在现实世界中。
  • 的确在乎与世界互动游戏的感觉不一样对我真正的在现实世界中。
  • Q23处:我觉得脱离外面的世界。
  • Q30:我仍然觉得我是在现实世界中而玩。

此外,某些潜在的外部干扰,如天气、噪音等存在的背景下,一个基于“增大化现实”技术的系统。因此,温度系数”我不知道周围发生了什么”还应该从IEQ[删除20.]。因此,修改IEQ, 27日5点量表问题(省略问题问题19,Q20,对方篮里,Q23处,Q30)和一个10分制的问题,是用来测量参与者沉浸在这项研究的经历。

ARI问卷

ARI问卷21-item,支持率Likert-type仪器从完全不同意(1)完全同意(7)(20.]。ARI问卷有三级构造(每个构造进一步分解成两个子分类)根据以下:订婚(利息和可用性),用大字写情感投资和关注的焦点,和总浸(存在和流)。这些因素测量浸水平的学生在使用基于“增大化现实”技术的应用。

第一个实验

参与者

2019年10月开始招募的参与者。总共60参与者参加了第一个实验(平均年龄18.97(标准差1.09)年;42岁女性)。他们是一群在中国一所大学的本科生。没有指定的合格标准。书面知情同意表格之前收集到的这些学生他们开始WM训练。参与者被告知,他们可以随时退出研究。在开始研究之前,道德伦理委员会的批准获得华东师范大学(HR 055 - 2019)。审判被注册大学医院医疗信息网络(UMIN000045314)临床试验注册中心。所有与会者都付费15美元。

过程

一开始的第一个实验中,参与者被随机分成2组,30对照组的参与者(他在视频中n - back游戏训练)和实验组30(在3月n - back游戏训练)。参与者没有蒙蔽。随机分配是基于Microsoft Excel BZ随机数生成。在培训期间,六个10.5英寸的平板电脑iPad Pro(苹果公司)被用来展示了n - back游戏(见图5)。n - back任务的指令被证明参与者WM前培训。然后两组参与者接受了单独的WM训练2版本的n - back任务8会话(每天2会话,每个会话持续3分钟)在4天。所有培训都是在实验室进行。在这个阶段,训练的目的不是为了调查其影响在WM但专注于比较浸的水平在两组之间。所有的训练都完成后,每个参与者完成了修改IEQ通过在线问卷调查的链接使用他们的移动电话。

图5。第一个实验的视觉描述。
把这个图

第二个实验

参与者

共有51个参与者参加了第二个实验(平均年龄21.22(标准差1.69)年;30雌性)。主要的参与者,研究教育技术,是从另一个招募大学在中国。完成作业的评价一个创新的软件,这些学生需要测试一个创新应用。所有与会者都完全接受实验的最后。书面知情同意表格也收集了这些学生之前就完成了调查。

程序和材料

在这个实验中,51参与者在3月n - back游戏为一天一次,每次3分钟,使用1星期6 iPad平板电脑。参与者被允许带着平板电脑之外的类和3月n - back游戏可以在任何位置在大学校园内。WM训练的指令与MAR n - back游戏向参与者解释,并进行了若干次实践试验开始前的研究。一些视觉效果说明提出的实践过程图6

图6。视觉效果展示了第二个实验。
把这个图

经过1周的演奏,ARI问卷发给学生使用手机完成通过网上联系,和数据收集。实践过程中分别给出了每个参与者和数据收集发生在1周内。ARI问卷尤其发达测量沉浸在基于“增大化现实”技术的游戏设置,第二个实验旨在进一步研究学生沉浸经验3月游戏基于研究乔治奥和Kyza (2016)。


第一个实验

下面的例子Jennett et al (27),我们首先检查2浸27潜油电泵规模的措施之间的相关性问题,修改后的IEQ 10分制的问题之一。将两组(实验组和对照组)在一起,2浸积极措施,显著相关(皮尔森r= 0.466,P<措施)。这个发现似乎可靠的变量如参与者的年龄,性别和教育水平都发现有无足轻重的相关性与浸措施。单独组织,相关性强的MAR n - back集团(皮尔森r= 0.518,P比2 d n - back = .003)组(皮尔森r= 0.362,P= .049)。总共28个项目的基础上修改IEQ,而3月n - back集团有一个更高的平均值在所有浸没措施(见表1比2 d n - back组),两组之间的差异没有显著的措施。

表1。平均值和标准偏差的措施沉浸在问卷修改后的身临其境的体验。
特征 5点量表(27项) 10分制(1项)

3月一个(n = 30) 二维b(n = 30) 3月(n = 30) 2 d (n = 30)
的意思是 3.584 3.421 7.9 7.433
标准偏差 0.619 0.516 1.668 1.501

一个3月:markerless增强现实游戏n - back。

b2 d: n - back游戏。

第二个实验

克伦巴赫αARI 0.783总体规模和范围从0.711到0.836的6个子维度(即利息、可用性、情感投资,关注的焦点,存在和流),表示可以接受的可靠性。订婚的平均值,用大字写,总沉浸感兴趣的个子维度,可用性、情感投资,关注的焦点,存在和流动(见表2)被乔治奥和Kyza(类似于研究20.)使用阿里调查沉浸在AR经验但明显低于撒拉族的研究中发现et al (31日]。

表2。平均值为兴趣,可用性,情感投资,关注的焦点,存在和流动。
因素 价值,意味着(SD)
感兴趣 5.853 (0.156)
可用性 3.995 (0.961)
情感投资 4.580 (1.697)
关注的焦点 4.954 (0.300)
存在 4.299 (0.388)
4.848 (0.150)

然而,男性报道的平均值高于女性在所有3浸没式模型的构造(见图7)。这些差异是显著的订婚(学生t测试P= .048,P< . 05)和总沉浸(学生t测试P= .033,P< . 05;看到表3图7)。

图7。意味着用大字写的值,为男性和女性接触,和总沉浸。显著差异(P< . 05)标有星号(*)。
把这个图
表3。男性和女性之间的差异用大字写在平均值,订婚和总沉浸。
构造 男性 学生t测试

意思是(SD) 意思是(SD) t df一个 P价值
订婚 5.565 (0.849) 5.108 (0.750) -2.029 49 .048
用大字写 4.976 (0.775) 4.622 (1.063) -1.301 49 .20
总沉浸 4.994 (1.307) 4.303 (0.950) -2.189 49 03

一个df:自由度。


主要研究结果

最近,许多研究人员日益关注的应用认知发展的基于“增大化现实”技术的游戏。然而,由于缺乏有效的仪器用于测量用户的沉浸在基于“增大化现实”技术的应用,新兴的科学评估基于“增大化现实”技术的游戏在文献中失踪。因此,本研究旨在探讨学生沉浸经验小说MAR n - back游戏2 WM培训通过使用现有的浸没式问卷调查。如前所述,IEQ有潜力比较用户的沉浸和两种不同类型的游戏(27),如传统的(2 d) n - back和MAR游戏;因此,我们使用修改后的IEQ浸仪器在一个随机对照实验。这旨在探索学生沉浸体验两个版本的n - back游戏和调查学生是否可以获得更强的沉浸在3月n - back游戏比2 d n - back游戏。然而,随着阿里问卷已被广泛接受为一个有效的工具来评估沉浸在基于“增大化现实”技术的应用的上下文(20.只),它是用来测量一个组的学生,3月n - back游戏后在第二个实验中。这个实验的目的是进一步探索学生沉浸与MAR n - back游戏体验。

结果表明,之间的关系2浸27潜油电泵规模问题的措施和一个10分制IEQ是积极和重大的问题修改。这表明这两个不同的问题仍强烈一致和相互连接,这证明了修改后的IEQ的可靠性。研究结果显示,虽然3月n - back集团有一个更高的平均值在所有浸没措施(见表1比2 d n - back组),没有明显差异的浸没式措施组之间修改IEQ(27潜油电泵规模项目和一项10分制)。缺乏显著差异浸可能暗示2版本的n - back游戏用于这项研究,虽然在许多方面,视觉上不同没有产生明显的不同级别的沉浸在球员。作为图1所示,传统(2 d) n - back游戏是打在屏幕上的装置,和3月n - back游戏在现实执行环境。虽然3月n - back游戏更多的模拟图形,两场比赛规则有相同的动机。此外,参与者可能会受到实际环境,如声音和光线,在3月n - back游戏训练的图5(38,41,42]。也许3月应用更身临其境,更需要比简单地将现有的2 d游戏转换成一个基于“增大化现实”技术的游戏版本,正如我们在这项研究中所做的一样。另一方面,参与者的IEQ修改分数,在2 d和3月的情况下,类似于在先前的研究中使用成绩身临其境的体验(27]。这表明参与者经历沉浸在两个版本的n - back训练游戏。

此外,表2显示,第二次实验的平均值为6个子维度有51个学生都显示结果与平均支持率较高(平均3.500)。我们可以看到参与者注意MAR n - back游戏,感觉很有趣。这些结果说明,良好的沉浸在参与者已经建立。改善,然而,仍有潜力的平均值(见6维度表2)都略低于那些以研究撒拉族等(31日]。在这个阶段,使用阿里的问卷调查的结果与参与者在第二个实验中证明MAR n - back游戏可以建立参与者沉浸体验。

先前的研究认为浸的期望结果的游戏体验,可以促进参与者的享受和参与任务,如果他们参与水平增加游戏(27]。基于浸入式技术的执行和培训相关经验认为是依赖的程度实现沉浸在奥运会(28,29日]。3月应用程序用户带来不同的体验,增强互动参与真正的环境没有物理约束(5,18,22]。研究结果表明,3月n - back游戏(WM训练任务)可以为用户提供一个身临其境的互动体验,这是有利于促进享受和参与培训21]。AR-based任务的潜在功能可以改善认知功能,如注意力和记忆力(6- - - - - -8),这项研究表明,3月游戏也有可能促进认知功能(如WM在这项研究),所有的参与者有经验的沉浸在3月n - back培训。

出乎意料地,第二个实验的结果表明,男性得到的平均值高于女性在所有3浸没式模型的构造(见图7订婚),明显强值和总浸(见表3图7)。布朗和凯恩的沉浸理论(30.)定义接触的第一级浸,这表明玩家愿意投入时间和精力在学习和控制比赛。用同样的操纵转让MAR n - back游戏后,我们可以看到男性愿意付出更多努力在控制3月奥运会比女性在第一次学习阶段。然而,男性和女性经验用大字写水平无显著差异,其中包括更多的情感投资游戏。这个结果可能会受到这样的事实,所有的学生被要求代替自励的MAR n - back游戏,因此情感输入过程是短暂而直接进入浸总水平。研究结果还表明,男生明显更强烈的成为迷失在3月奥运会比女学生(总浸级别)。这些结果与发现,男性玩家经验深入参与基于“增大化现实”技术的游戏环境,进而导致更高水平的感觉浸比女性玩家(34]。

总之,通过进行2实验使用修改后的IEQ ARI问卷调查,我们发现,两组学生在3月n - back游戏的真实感体验。正如在引言部分所讨论的,3月游戏非常不同于其他数字游戏,因为他们可以将3 d元素和软件资产在现实环境中没有外部标记。然而,有一个观察到缺乏调查研究沉浸在3月游戏。这项研究表明,修改后的IEQ和阿里问卷有潜力用作仪器测量沉浸在3月设置。也,结果表明,MAR认知游戏可以为用户提供一个身临其境和互动的经验,这说明3月游戏的给养在改善用户的认知功能。然而,3月n - back游戏没有产生明显的不同级别的玩家沉浸在比传统(2 d) n - back游戏在这项研究中,这可能意味着3游戏的设计应该有明显的差异从2 d版本或其他类型的游戏为了增加浸的水平。最后,我们发现,男性玩家沉浸经验强于女性玩家在3月n - back游戏后,雄性和雌性的进一步支持,感知不同级别的沉浸与虚拟环境交互时(36]。最后,我们相信这些发现有助于发展3月游戏领域的认知训练对基于“增大化现实”技术的设计师和研究人员感兴趣的探索用户的沉浸在3月设置。

局限性和未来研究

虽然该研究有实际意义,有很多局限性,必须考虑。首先,在这两个实验,浸没式问卷完成后由参与者在完成练习之后。虽然学生浸完问卷后立即游戏实践,沉浸经验可能并不准确,浸没式是一个瞬时状态,活动结束后就会消失。第二,在第二个实验中,只有一个组学生完成了ARI问卷测量与MAR n - back游戏的沉浸。此外,需要考虑一个随机对照实验来探索ARI问卷是否可以用来测量内浸non-AR游戏。第三,一个实验与修改后的IEQ应该重复应用程序真正的基于“增大化现实”技术的不同版本的2 d版游戏是否仍然没有明显的不同级别的沉浸在球员。重要的是进一步研究确定相应的基于“增大化现实”技术的技术在构建游戏。最后,当只有一个3月游戏已经测试使用修改后的IEQ和阿里问卷在这项研究中,更多3月游戏需要测试在未来加强本研究的发现。

结论

在这项研究中,我们使用两个问卷,IEQ和阿里,探讨工作记忆沉浸在一个基于“增大化现实”技术的游戏。此外,我们比较浸水平之间的基于“增大化现实”技术的游戏和一个2 d版相同的游戏。我们发现产生的基于“增大化现实”技术的工作记忆游戏沉浸在球员的合理的水平(调查问卷),这可能导致其有效性作为一个认知训练计划。然而,浸没式水平之间没有明显差异的基于“增大化现实”技术的游戏和2 d版(IEQ)。我们还发现男性和女性的不同级别的沉浸体验两个阿里的构造,与男性表现出明显比女性更高的参与度和总沉浸在基于“增大化现实”技术的游戏。

确认

这项研究是由格兰特CCA210256国家青年项目的全国教育科学规划项目:Markerless的干预研究增强现实在工作记忆认知训练游戏在中国自闭症谱系障碍的儿童。作者要感谢审查员提供宝贵意见帮助我们大大提高这个手稿。

作者的贡献

BZ设计并进行了研究,导致了n - back游戏的设计,收集数据,进行统计分析,撰写了手稿。NR n - back游戏的设计建议,协助分析,阅读和批准最后的手稿。

的利益冲突

没有宣布。

编辑注意到

这个随机研究只是回顾性注册,作者解释如下:“研究的资助者…不需要注册。”The editor granted an exception from ICMJE rules mandating prospective registration of randomized trials because the risk of bias appears low and the study was considered formative, guiding the development of the application. However, readers are advised to carefully assess the validity of any potential explicit or implicit claims related to primary outcomes or effectiveness, as retrospective registration does not prevent authors from changing their outcome measures retrospectively.

多媒体附录1

CONSORT-EHEALTH清单(V 1.6.1)。

PDF文件(Adobe PDF文件),1074 KB

  1. Tulbure BT, Siberescu即认知训练提高工作记忆容量在健康成人:一个试点研究。Procedia Soc Behav Sci 2013可能;78:175 - 179。(CrossRef]
  2. 范Dongen-Boomsma M, Vollebregt马、Buitelaar JK Slaats-Willemse d多动症儿童的工作记忆训练:一项随机安慰剂对照试验。J儿童Psychol精神病学2014 8月15;55 (8):886 - 896。(CrossRef][Medline]
  3. Bahar-Fuchs,克莱尔L,伍兹b .认知训练和认知康复为轻度至中度阿尔茨海默病和血管性痴呆。Cochrane系统评价数据库2013;6 (6):10。(CrossRef]
  4. 斯坎伦L,奥谢E O 'Caoimh R, Timmons美国电脑电池的可用性和有效性认知认知障碍筛查检测。老年医学2016年6月24日,62 (2):247 - 252。(CrossRef][Medline]
  5. 布里托PQ Stoyanova j .标记和markerless增强现实。有更多的对用户的影响?Int J的第一版2017年11月07;交互34 (9):819 - 833。(CrossRef]
  6. Boletsis C, McCallum美国认知游戏增强现实数据集:初步可用性和游戏体验测试。IJSG 2016年3月01;3 (1):3 - 8。(CrossRef]
  7. 锄头Z,李我,陈C, Chang k .使用一个增广以现实为基础的培训体系来促进空间可视化能力为老年人。大学访问正Soc 2017 11月14日,18 (2):327 - 342。(CrossRef]
  8. Shema-Shiratzky年代,Brozgol M, Cornejo-Thumm P, Geva-Dayan K, Rotstein M,莱特纳Y, et al。虚拟现实训练提高行为和认知功能与注意缺陷多动症儿童:简短的报告。Dev Neurorehabil 2019年8月17日,22 (6):431 - 436。(CrossRef][Medline]
  9. 浆果AJ, Baldiris NS, Fabregat GR,伯爵美国增强现实教育的趋势:系统回顾的研究和应用。J建造工艺Soc 2014; 17 (4): 133 - 134 (免费的全文]
  10. 金乔丹。一个上下文沉浸在移动增强现实的框架。自动化建设2013年8月,33:79 - 85。(CrossRef]
  11. Azuma R, Baillot Y,百灵达R,菲娜,7月,麦金太尔b .增强现实技术的最新进展。IEEE第一版Grap: 2001; 21 (6): 34-47。(CrossRef]
  12. 陆,刘y将增强现实技术在海洋教育提高孩子们的学习。Env建造Res 2014 5月06;(4):525 - 541。(CrossRef]
  13. Sungkur RK, Panchoo Bhoyroo NK。增强现实,上下文移动学习的未来。ITSE 2016年6月20日,13 (2):123 - 146。(CrossRef]
  14. 陈,陈W,彭J,程B,潘T,郭h .实时markerless增强现实框架基于SLAM技术。2017发表于:2017年第14届国际研讨会上普遍的系统,算法和网络& 2017年11日国际会议在2017年计算机科学与技术的前沿和第三国际研讨会上创造性的计算(ISPAN-FCST-ISCC);2017;埃克塞特27 - 132页。(CrossRef]
  15. 周F,咄H, Billinghurst m .增强现实趋势跟踪、交互和显示:回顾十年ISMAR。2008发表于:2008 7日IEEE / ACM国际研讨会上混合和增强现实;2008;剑桥p。193 - 202。(CrossRef]
  16. 马Hammady R, M,寺庙n .增强现实和游戏化遗产博物馆。马:沼泽T M,奥利维拉M,巴尔斯路德海J, Gobel年代,编辑。严肃游戏。可汗:施普林格;2016:181 - 187。
  17. Chowdhary Y,花环K, Blumenfeld s markerless注入系统和方法,基于“增大化现实”技术的广告。公民资源组国际公司2017年12月,美国专利号9852550:1。
  18. 相称,玛珊德E, Pressigout M,对增强现实Chaumette f .实时markerless跟踪:虚拟视觉伺服框架。IEEE反式视觉图形2006年7月第一版;12 (4):615 - 628。(CrossRef]
  19. 马Hammady R, M,鲍威尔a markerless增强现实应用程序的用户体验在文化遗产博物馆:“Museumeye”作为案例研究。:德Paolis L, Bourdot P,编辑。增强现实、虚拟现实和计算机图形学。可汗:施普林格;2018:349 - 369。
  20. 乔治奥Y, Kyza EA。阿里的开发和验证问卷:一个沉浸在基于位置的增强现实环境中测量仪。Int J人类第一版研究2017年2月,98:24-37。(CrossRef]
  21. 使用ARKit Dilek U, Erol m .检测位置。phy建造2018年1月10日,53 (2):025011。(CrossRef]
  22. 陈高Q, Wan T,唐W, l一个稳定和准确marker-less增强现实登记方法。2017发表于:国际会议上虚拟世界(CW);2017;切斯特41-47页。(CrossRef]
  23. 李H,钟,李在虚拟高尔夫模拟器:w .存在的影响存在于感官享受,感知价值和行为意向。新媒体Soc 2012年11月26日,15 (6):930 - 946。(CrossRef]
  24. 李Y,陈山L, c .浸入式技术的系统开发剧院博物馆。:虚拟、扩充和混合现实。系统和应用程序。可汗:施普林格;2013:400 - 408。
  25. Boletsis C, Mccallum美国增强现实数据集认知训练的游戏:一个互动学习。学生健康抛光工艺通知2014;200:81 - 87。(Medline]
  26. 乔治奥Y, Kyza EA。学生动机之间的关系,浸没式和基于位置的增强现实学习成效的设置。人类Behav 2018年12月第一版;89:173 - 181。(CrossRef]
  27. Jennett C,考克斯,凯恩斯P, Dhoparee年代,Epps, Tijs T, et AL。测量和定义沉浸在游戏的体验。Int J人类第一版研究2008年9月,66 (9):641 - 661。(CrossRef]
  28. 布鲁克斯k .没什么虚拟浸:叙事沉浸虚拟现实和其他接口。2003年。URL:http://alumni.media.mit.edu/布鲁克斯/ storybiz / immersiveNotVirtual.pdf[2007-05-01]访问
  29. 程,她H, Annetta l .游戏沉浸经验:对基于游戏的科学学习它的层次结构和影响。J第一版辅助学习2014年4月14日,31 (3):232 - 253。(CrossRef]
  30. 布朗E,凯恩斯p .游戏沉浸的实地调查。人为因素第一版系统2004:1279 - 1300。(CrossRef]
  31. 撒拉族R, Arici F, Caliklar年代,Yilmaz RM。增强现实模型浸大学生在科学教育学习的经验。2020 1月02 J Sci建造工艺;29 (2):257 - 271。(CrossRef]
  32. 威默BG,歌手乔丹。测量在虚拟环境:一个调查问卷。存在1998年6月,7 (3):225 - 240。(CrossRef]
  33. 阿加瓦尔R, Karahanna e .光阴似箭,当你开心:认知吸收和信仰关于信息技术的使用。MIS季度2000;12月24 (4):665。(CrossRef]
  34. Kallioniemi P, Heimonen T, Turunen M, Hakulinen J, Keskinen T, Pihkala-Posti L, et al .协同导航在虚拟世界:gendergame经验如何影响用户的行为。Proc 21美国电脑虚拟现实Softw抛光工艺2015:173 - 182。(CrossRef]
  35. 斯莱特M,骏马,麦卡锡J, Maringelli f .身体运动的影响在虚拟环境主观的存在。哼因素1998年9月23日,40 (3):469 - 477。(CrossRef][Medline]
  36. 拉克兰K, Krcmar m .经历出现在视频游戏:存在倾向的角色,游戏经验、性别、和时间玩。Commun Res代表2011年2月02,第27 - 31 (1):28。(CrossRef]
  37. 布瑞斯勒D, Bodzin A混合方法的评估学生的流动经历在移动增强现实科学游戏。J第一版辅助学习2013年4月01;(6):505 - 517。(CrossRef]
  38. 考尔R,吉姆R, Loschner J,布劳恩a使用存在评估一个增强现实的位置意识到游戏。珀耳斯Ubiquit第一版2010年6月30日,15 (1):25 - 35。(CrossRef]
  39. Csikzentmihaly m .流:最佳的心理体验。纽约:哈珀;1990年。
  40. 斯莱特M, Usoh M,骏马在虚拟环境的深度。存在遥控机器人虚拟Envir 1994年1月;3 (2):130 - 144。(CrossRef]
  41. 里德J,船体R,克莱顿B, melame T,联络小巷p .评估位置感知体验的研究方法。珀耳斯Ubiquit第一版2010年6月30日,15 (1):53-60。(CrossRef]
  42. 尼昂d在混合空间。交互第一版2012年7月,24 (4):219 - 226。(CrossRef]
  43. 杰西SM, Buschkuehl M, Perrig WJ Meier b . n - back任务的同时效度作为工作记忆测量。内存2010;18 (4):394 - 412。(CrossRef][Medline]
  44. 琼斯先生,Katz B, Buschkuehl M, Jaeggi SM,沙阿p .探索n - back认知训练对儿童多动症。J衰减器Disord 2020年3月7日,24 (5):704 - 719 (免费的全文][CrossRef][Medline]
  45. Jaeggi年代,Buschkuehl M,艾蒂安,Ozdoba C, Perrig W, Nirkko A在多高的表演者保持冷静的大脑认知超载的情况。Cogn影响Behav > 2007年6月01;7 (2):75 - 89。(CrossRef][Medline]
  46. 杰西SM, Buschkuehl M, Jonides J, Perrig WJ。提高流体智力与工作记忆训练。《美国国家科学院刊年代2008年5月13日,105 (19):6829 - 6833 (免费的全文][CrossRef][Medline]
  47. 杰西SM,施密德C, Buschkuehl M, Perrig WJ。微分年龄影响load-dependent内存处理。Neuropsychol Dev Cogn B老化Neuropsychol Cogn 2009年12月19日,16 (1):80 - 102。(CrossRef][Medline]
  48. 王米,卡拉汉V,伯恩哈特J, K, Pena-Rios增强现实技术在教育和培训:教学方法和说明性的案例研究。J环境智能人类第一版2017年7月8日,9 (5):1391 - 1402。(CrossRef]


基于“增大化现实”技术:增强现实
阿里:增强现实沉浸
IEQ:身临其境的体验调查问卷
3月:markerless增强现实
虚拟现实:虚拟现实
WM:工作记忆


由N Zary编辑;提交10.01.21;通过H Sobke同行评议,米埃克特,R Lundin年代克鲁格;评论作者19.03.21;修订版本收到21.04.21;接受29.05.21;发表12.10.21

版权

©Bo,奈杰尔罗伯。最初发表在JMIR严肃游戏(https://games.www.mybigtv.com), 12.10.2021。

这是一个开放分布式根据条知识共享归属许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),它允许无限制的使用、分配、和繁殖在任何媒介,提供原工作,首次出版于JMIR严肃游戏,正确地引用。完整的书目信息,原始发布在https://games.www.mybigtv.com上的链接,以及这个版权和许可信息必须包括在内。


Baidu
map