VR沉浸式閱讀效果及其影響因素研究

劉錦宏 宋明珍 張玲穎 羅凡冰

[摘 要] 隨著虛擬現實技術在出版行業逐步應用，以及讀者的閱讀體驗要求不斷提高，VR閱讀成為近年來閱讀和出版領域的發展熱點。為了研究VR閱讀與普通閱讀的閱讀效果之間的差別以及影響VR閱讀效果的因素，本文利用對比實驗的方式，證實VR閱讀的閱讀效果優于普通閱讀的閱讀效果。同時，通過實證分析，探究影響VR閱讀的閱讀效果的因素。結果表明，產品特性、感知易讀性及沉浸感都會正向影響VR閱讀的效果;而感知易用性與閱讀效果并沒有相關性。基于以上結論，本文提出具體建議，以期能夠提高VR閱讀的效果，對VR閱讀行業的發展產生積極影響。

[關鍵詞] VR閱讀 數字出版 感知易讀性 沉浸式閱讀 閱讀效果

[中圖分類號] G239[文獻標識碼] A[文章編號] 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

隨著時代的不斷進步，媒介技術得到極大的發展，從口語媒介到印刷媒介，再從印刷媒介到電子媒介，每一種新的媒介方式的誕生，都開創了人類感知世界與認識世界方式的變革。現今社會已經步入智能化時代，虛擬現實技術在各個領域得到運用，也推動了媒介的發展，特別是虛擬現實技術與傳統閱讀相結合時發揮出的極大潛力——VR技術將書本中平面的紙質內容轉化為多維立體的世界，使用戶獲得身臨其境的沉浸式閱讀體驗[1]。VR閱讀的融媒體特性使閱讀載體從單一的紙質文字向多媒體轉化，使受眾沉浸在一個更加可視化、可感知化的空間進行閱讀。

相對于普通閱讀方式，VR技術在沉浸性、交互性和想象性等方面有著得天獨厚的優勢，這與數字教育出版所具有的快速交互能力的特點及構建能夠獲得最好效果的學習支持系統的需求相吻合[2]。隨著VR技術的日趨成熟以及VR閱讀的愈發普及，今后必將會有更多VR閱讀產品和內容問世。但是，就目前的情況看來，學界對于VR閱讀的研究不夠深入，國內外的相關文獻較少，筆者希望通過VR閱讀與普通閱讀效果的對比研究，挖掘VR閱讀在提高受眾閱讀效果方面存在的優勢與不足，為進一步發展VR閱讀探索新的空間。

2 研究假設

《國家教育事業“十三五”規劃的通知》指出，要積極發展互聯網+教育，綜合利用互聯網、大數據、人工智能和VR 技術，探索未來教育教學新模式[3]。其主要目的是為了解決傳統教育中如場景化弱、學習興趣低等問題，提升VR的閱讀效果，助力未來教育新模式的長遠發展。

現今VR技術在教育中的應用已經成為學術界的熱點問題。學者們在考慮影響VR教育成果的因素時，除分析經濟、科技等客觀因素外，VR技術特性這一決定性因素也受到眾多學者的關注。一些學者認為，“具身認知”是奠定實際應用中VR閱讀效果的基石，行為能夠影響思維，復制行為也就可以復制思維。普通閱讀方式的知識單向輸入模式在抽象性知識理解方面存在不足，VR技術可使知識內容可視化，并具備較強互動性，受眾可以獲得良好的學習效果[4]。另外，基于VR技術的教學活動，可以讓讀者發揮自主性。自主交互性可顯著提高讀者的學習興趣與學習記憶力[5]，并且可以及時獲取學習效果的評價反饋[6][7][8]。受眾閱讀行為的實質是，用戶為了滿足自身的閱讀需求，通過借助其他工具如書本、電視等設備，獲取知識、信息的行為。傳統的紙質閱讀只能通過視覺效果向讀者提供信息，讀者獲取的知識受到讀者本身教育水平的限制，獲取的有效信息有限[9]。而具身心智和理性思維能力依賴于人的身體與周圍環境的交互[10]，除大腦外，四肢、五官、軀干等物理結構與周圍環境的交互過程，也是構成心智過程中的重要體驗部分[11]。VR技術為讀者構建的虛擬現實世界，提供給讀者視覺、聽覺、嗅覺、味覺等多方位的感官體驗，讓讀者能產生親臨真實環境的感受和體驗，閱讀的有效程度取決于信息錄入程度，傳統視聽感官向多重感官轉變方式能夠有效提高知識和信息的獲取程度[12]。因此本文提出假設1：

假設1：VR產品所具有的強交互感、多重感官等特性能夠顯著提升受眾的閱讀效果。即VR的產品特性越好，受眾體驗感越強，受眾的閱讀效果就越好，兩者正相關。

在VR技術構建的虛擬世界中，受眾以一種可視、可聽、可感的方式接受信息，通過案例演示，模擬操作和立體展示等方式，消除受眾在閱讀過程中由于時間與空間產生的距離感所造成的認知阻礙[13]。因此，虛擬現實技術在閱讀方面的運用，可以將書本上抽象的概念簡單化、可視化，使得受眾可以與書本中的知識進行直接互動，閱讀者在虛擬情境中自我探索、層層遞進的過程，在很大程度上降低了知識的理解難度，也加深了閱讀者對內容的記憶[14]。因此本文提出假設2：

假設2：使用VR沉浸式閱讀有助于對知識的理解和記憶，VR閱讀的感知易讀性與受眾的閱讀效果兩者正相關。

受眾的閱讀效果在很大程度上受其自身的閱讀水平與閱讀能力影響，與普通的閱讀方式相比，VR閱讀則可以極大地豐富受眾的閱讀感知體驗[15]，依托于VR技術，知識內容被構建于三維立體環境中，為讀者提供“穿越”到特定場景的閱讀體驗[16]，使其沉浸式于學習環境中，同時也突破了讀者自身閱讀水平的限制，彌補了想象力缺陷。利用VR的方式進行閱讀，可以充分吸引受眾注意力，將閱讀內容以一種更高代入感的方式呈現給受眾，使得閱讀者可以全身心投入到學習中去，從而進一步提高受眾對閱讀內容的認知度[17]。因此本文提出假設3：

假設3：VR設備為受眾營造的沉浸式體驗感和強代入感與受眾的閱讀效果呈正相關關系。即VR閱讀營造的沉浸感越強，受眾注意力越集中，代入感越強，受眾的閱讀效果越好。

常用的VR技術交互設備有用于手勢輸入的數據手柄、語音交互的三維聲音系統、立體視覺輸出的頭盔顯示器等。這些特殊的交互設備基于自然的人體接受方式，響應虛擬環境提供的多感官刺激[18]，在VR技術營造的虛擬現實中，讀者每一個身體感知反應都是大腦直接作用的結果，讀者可以采用自然的方式對虛擬世界進行操作[19]。因此本文提出假設4：

假設4：在使用VR設備時，感知易用性與受眾的閱讀效果呈正相關。簡單的設備操作可以降低受眾使用過程中的注意力分散，提升閱讀效果。

3 研究設計

3.1 研究方法

采用實驗法，對普通閱讀方式和VR沉浸式閱讀方式的閱讀效果進行對比，證實其差異。利用問卷調查法對影響VR沉浸式閱讀方式效果的因素進行探究。

3.2 問卷設計與樣本選擇

在研究普通閱讀方式和VR沉浸式閱讀方式的效果差異中，前測問卷針對有關植物方面的生物知識設置9個問題，將樣本對相關知識的了解程度控制在同一水平;后測問卷針對閱讀內容設置15個問題，由測試分數反映閱讀效果，檢驗兩種不同閱讀方式的閱讀效果差異。

在探究影響VR沉浸式閱讀方式效果的因素的研究中，設計問卷之前，課題組邀請3名VR沉浸式閱讀體驗者及和思易科技（武漢）有限責任公司產品經理針對VR沉浸式閱讀感受與VR閱讀產品特性進行訪談，依據訪談內容及理論研究設計問卷。利用李克特五級量表針對提出的假設設計問卷，見表1。

本次實驗樣本需具備一定的學習能力并能夠較為準確地評估使用VR沉浸式閱讀設備的感受，故選擇高校在校學生作為樣本，涉及文史、理工等多個學科，學科分布較為平衡。對照組共37個樣本參與，剔除前測成績居高及填寫不完整問卷之后，回收有效問卷30份;實驗組共33個樣本參與，回收有效問卷30份。

3.3 數據收集

實驗前對實驗對象進行有關植物方面的生物知識前測，篩除具備較高相關知識水平的參與者。課題組選擇“植物的開花、受精和結果”這一主題，準備內容相同的普通紙質閱讀材料及VR沉浸式閱讀材料，并針對閱讀內容設計問卷。實驗組和對照組分別采用VR沉浸式閱讀方式及普通紙質閱讀方式學習“植物的開花、受精和結果”相關知識，用時均為3分鐘，閱讀結束后完成相關知識點檢測，實驗組進一步完成影響VR沉浸式閱讀效果的因素調查問卷。

回收數據后，由實驗組和對照組的知識點檢測成績對比出兩種閱讀方式效果差異，再對影響VR沉浸式閱讀效果的因素進行探究。

4 實證分析

4.1 閱讀效果對比

我們對通過普通閱讀方式和VR沉浸式閱讀方式學習“植物的開花、受精和結果”這一知識內容后進行測試所得分數進行對比，采用獨立樣本T檢驗得到結果如下。

4.2 VR沉浸式閱讀效果影響因素探究

4.2.1 描述性統計

經篩選整理，本文共選擇30組樣本數據，利用SPSS23軟件對其進行描述性統計分析后結果如表4。變量最小值分布在1—3之間，最大值分布在4—5之間，說明數據分布較為均勻，變量平均值分布在2.5—4.4之間，標準差分布在0.6—1.0之間，說明數據離散程度小，不需要單獨說明個別案例。

4.2.2 信度效度分析

對VR沉浸式閱讀效果影響因素問卷回收數據進行信度分析，得到結果如下。

4.2.3 因子命名

本文利用主成分分析法提取因子分析變量，在對提取數值的分析中，提取度分布于0.6—0.9之間，均大于0.4，所列舉的測量量具有較高共同度，大部分信息都可被因子提取，不需進行測量量的增刪。累計的總方差率達到72.967%，高于50%，因子分析結果有效，有4個變量的初始特征值大于1。利用具有Kaiser標準化的正交旋轉法對變量進行旋轉分類，并據此對因子進行命名。根據載荷系數大小對變量進行因子劃分，變量1、2、3、4、5、6、7、8的載荷系數在成分1中分布于0.6—0.9之間，將其劃分為因子1，因子1中包含的變量反映了VR閱讀方式相較于普通閱讀方式展現出來的特點，故命名為產品特性;變量9、10的載荷系數在成分2中分布于0.8—1之間，將其劃分為因子2，因子2中包含的變量反映了用戶在通過VR閱讀方式學習時對知識內容的理解記憶難易程度，故命名為感知易讀性;變量11、12的載荷系數在成分3中分布于0.8—0.9，將其劃分為因子3，因子3中包含的變量反映了用戶在使用VR閱讀時的投入程度，故命名為沉浸感;變量13、14的載荷系數在成分4中分布于0.8—0.9，將其劃分為因子4，因子4中包含的變量反映了用戶在使用VR閱讀設備學習知識時付出的努力程度，故命名為感知易用性。

對劃分出的4個因子進行區分效度檢驗，結果如下。

4.2.4 相關性分析

由表8數據可以看出產品特性、感知易讀性和沉浸感與閱讀效果具有顯著相關性，且成正相關關系，感知易用性與閱讀效果不存在相關關系。

5 結論與建議

本文針對普通閱讀方式及VR沉浸式閱讀方式效果差異及VR沉浸式閱讀效果影響因素展開探究，通過實驗法和問卷調查法進行實證研究，得出以下結論：（1）VR沉浸式閱讀效果優于普通閱讀效果。在同樣的學習內容及學習時間條件下，VR沉浸式閱讀學習效果的檢測分數明顯高于普通閱讀學習效果檢測分數，說明VR沉浸式閱讀在學習效果的提升方面具有顯著作用;（2）VR沉浸式閱讀的產品特性與閱讀效果存在正相關關系的假設1成立。VR設備形成的全景視覺影像可以提供給讀者更加豐富的信息，同時VR的產品特性能夠使虛擬和現實環境進行交互，多媒體、多感官形式將抽象信息變得具有可視性、可聽性、可感性。使用VR閱讀，可以擺脫傳統閱讀的信息單向輸出模式，促使讀者與機器互動，沉浸于多重感官的主觀感受，從身體至大腦，從環境至思想，達到有效具身認知效果。因此，VR沉浸式閱讀所具有的產品特性如擬真性、互動性、多感官刺激、強定制感、趣味性等，會對閱讀效果起到積極的提升作用;（3）VR沉浸式閱讀的感知易讀性與閱讀效果存在正相關關系的假設2成立。VR沉浸式閱讀將閱讀內容以更加直觀的方式呈現給受眾，將抽象的文字與概念轉化為圖像、視頻、聲音等多媒體的形式，使用戶置身于近乎真實的場景之中，設置互動內容，構建用戶自我探索的過程;鼓勵受眾對學習的內容展開批判性和創造性思考，進而加深用戶的理解程度和記憶程度，對受眾閱讀效果產生積極影響;（4）VR沉浸式閱讀的沉浸感與閱讀效果存在正相關關系的假設3成立。VR沉浸式閱讀模擬了真實場景，將閱讀內容轉化為立體圖像，用戶以第一視角觀察場景，營造身臨其境的閱讀感受，用戶強烈的代入感有利于注意力的集中及對內容細節的捕捉，對閱讀效果產生促進作用;且在VR閱讀過程中，虛擬場景從視覺、聽覺、觸覺等多方面占領讀者的注意力，讀者不易受到外界因素干擾，能夠全身心投入閱讀，達到理想侵入狀態，從而獲得更好的閱讀效果。（5）VR閱讀的感知易用性與閱讀效果存在正相關關系的假設4不成立。目前VR沉浸式閱讀設備需要通過佩戴頭盔、手持手柄進行操作，用戶需要花時間學習操作步驟，進入場景學習時還需要專業人員指導其如何移動、如何選中、如何切換場景等，并且因設備配置要求及用戶操作失誤等原因，學習過程容易被打斷，不利于用戶保持學習思維的連貫，因此感知易用性與閱讀效果并無相關性，沒有對VR沉浸式閱讀的優良效果產生影響。基于上述結論，本文得出幾點建議如下。

其一，發揮VR閱讀產品特性，從優勢領域開始推廣。VR沉浸式閱讀相較于普通閱讀方式的優勢就在于其具備擬真性、互動性、多感官刺激、強定制感、趣味性等產品特性，VR閱讀應當選擇如實操類學習、觀察類學習等能夠充分發揮這些優勢特點的知識門類進行應用推廣，閱讀效果的提升會更加明顯。

其二，提升內容生產水平，增強用戶閱讀沉浸感。相比于普通閱讀方式，VR閱讀最重要的特點就是帶給用戶沉浸式的閱讀體驗。本次實驗發現，用戶在VR閱讀的過程中獲得的沉浸感是提升用戶閱讀效果的關鍵因素之一。增強用戶的閱讀沉浸感，一方面要為用戶帶來多感官刺激，使用戶獲得身臨其境的閱讀體驗;另一方面還要進行更加精細的場景制作，使場景設計更加貼近現實畫面，營造更加真實精美的閱讀場景，豐富多種感官感受，增強用戶代入感，提升閱讀效果。

其三，加快VR技術創新，降低VR設備操作難度。VR閱讀用戶在設備技術的接受程度和掌握速度方面存在個體差異，特別是年齡層次較低或者是知識水平較低的用戶，VR設備的操作難度在很大程度上影響著他們的閱讀體驗和對新的閱讀方式的接受程度。對此，VR從業人員要注重VR設備操作上的創新，盡可能簡化操作，精簡指令轉化步驟，減少用戶在學習設備操作方面所需付出的努力，如臉書（Facebook）將賦予Oculus Quest一體機手部動作追蹤的能力，讓用戶享受更加自然的交互手段，使VR設備的操作更加智能化、人性化，使用戶的閱讀思維更加連貫流暢，從而提高用戶的閱讀效果。

其四，升級優化設備體驗，提高受眾閱讀體驗。用戶的閱讀行為是在佩戴上VR頭盔顯示器后進行的，目前的VR設備還較為笨重，舒適感還需進一步提升，可在穿戴設備方面向輕便舒適上努力，便于受眾進行長時間閱讀。另外，VR閱讀對于設備配置方面有著很高要求，目前在VR閱讀過程中還會因設備配置問題出現播放卡頓、定位丟失、信號傳輸延遲等現象，閱讀過程被迫中止，VR閱讀技術開發應優化升級VR閱讀設備，減少或消除設備失誤狀況的出現，為受眾帶來更流暢的閱讀體驗。

其五，重視用戶體驗與需求，強化VR產品策略。產品策略包括兩個方面：一是產品的策劃，二是產品的建設。產品策劃和產品建設都需要對用戶需求進行細致分析，從而對產品未來的發展策略進行調整。在調整VR產品發展策略實踐中，要突出VR閱讀獨特的優勢，側重于那些普通閱讀方式無法滿足但是用VR技術可以很好地滿足的用戶需求，而這就必須基于細致的市場調研，在全面分析用戶需求和優勢領域后，進行服務提升與內容研發，加強互動數字敘事設計[20]，使得VR閱讀產品設計朝著發揮更大價值的方向發展。

6 研究局限與展望

第一，本次對照實驗中實驗組和對照組各包含樣本30個，且分布在受教育水平較高的人群中。希望在未來的研究中能夠擴大樣本容量，并區分不同教育水平、年齡層次的群體進行研究。第二，本次實驗周期較短，僅對比了即刻學習效果的差異。希望今后的實驗可以延長實驗周期，跟蹤長期的學習效果以及記憶程度，以反映VR沉浸式閱讀在知識學習及教育方面的長期有效性。第三，實驗采用內容的不完善。本次實驗選取的學習內容屬于理論知識，考核方式采用書面方式，只能反映VR沉浸式閱讀在理論學習方面的效果。在今后的研究中希望開發針對實踐實操方面的產品內容，設計實操型的考核方式，完善VR沉浸式閱讀在不同性質的學習內容效果方面的研究，探尋VR沉浸式閱讀在教育行業的優勢發展方向。

注 釋

[1]陳雨帆.智能時代VR技術對閱讀行為的影響：以“VR+圖書”為例[J].傳播與版權，2018（8）：119-120+128

[2] 王豫. 滿足個性化學習需求的數字教育出版模式研究[J]. 出版科學，2012（2）：83-85

[3]孫毅超，王藝璇，朱紹瑞，等.虛擬現實技術在教育領域的發展與困境[J].高教學刊 ，2017（4）：193-194

[4]張建，于爽.具身認知理論視域下VR/AR圖書閱讀方式的變革[J].出版發行研究，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，黃秀莉，韓廣新，等. VR教育游戲學習動機影響因素實證研究[J].電化教育研究，2019，40（8）：70-77

[7] 張爍男，牛彥. 虛擬三維交互技術的工業設計應用[J]. 機電產品開發與創新，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]李桂華，樊舒.閱讀體驗的構成研究[J].圖書館論壇，2020，40（1）：19-28

[10]黃思源. 具身認知理論對課堂教學的啟示[J]. 教育評論，2019（9）：157-160

[11]李其維. “認知革命”與“第二代認知科學”芻議[J].心理學報，2008（12）：1306-1327

[12]Durant D M ， Horava T . The Future of Reading and Academic? Libraries? [J]. Portal：? Libraries? and? the Academy，2015（1）： 5-27

[13]譚博.圖書館開展“VR+閱讀推廣”的基本途徑與實施策略[J].圖書與情報，2017（4）：13-17

[14]張建，于爽.具身認知理論視域下VR/AR圖書閱讀方式的變革[J].出版發行研究，2017（7）：83-86

[15]劉宇，劉穎. 基于虛擬現實出版的兒童數字化閱讀推廣研究[J]. 出版科學，2019（6）：98-101

[16]張寧，龍樂思，李俊煬.“VR+文化”背景下的中華古籍閱讀與傳統文化傳播新路徑研究[J].圖書館建設，2019（6）：128-134

[17]方睿，張莎莎，魏雪琪. 基于兒童閱讀差異的電子繪本與紙質繪本設計研究[J]. 出版科學，2019（5）：71-77

[18]安維華.虛擬現實技術及其應用[M].北京：清華大學出版社，2014：8-9

[19]荀麗芳.VR閱讀探析[J].圖書館建設，2018（8）：94-97

[20]徐麗芳，曾李. 數字敘事與互動數字敘事[J]. 出版科學，2016（3）：96-101

（收稿日期：2019-11-02）