因子分析的虛擬現實環境評價方法研究

費芳

摘要：虛擬現實技術起源于二十世六十年代，到九十年代才開始逐漸形成并獲得發展，在工業設計、交互體驗、計算機仿真訓等諸多領域被廣泛應，并有效的解決了一些普遍的需求。現階段在建立虛擬現實漫游空間的過程中，主要考慮了對場景的仿真以及建模，很少關注用戶在虛擬現實環境中的評價和體驗。對此本文研究了因子分析的虛擬現實環境評價方式，具體如下。

關鍵詞：虛擬現實;環境評價方法;因子分析

通常情況下，建立虛擬現實場景空間都是由專業的設計師進行的，在這一期間因為沒有用戶真實體驗，所以導致虛擬現實環境依舊停留在建立現實世界的模型階段，用戶的喜好和設計師的觀念存在著些許的不同。對此，本文主要對因子分析的虛擬現實環境評價方法展開探究，希望可以幫助相關設計人員能夠獲得用戶的空間認知特點。

一、因子分析法的特點及應用

因子分析主要是把幾個實測變量轉變成少數沒有關聯的綜合指標的多元同價方式。在研究領域當中，因子分析方法往往需要面對可以體現事物很多變量的觀測值。雖然多變量能夠反映出各種各樣的信息數據，但是當中很多變量之間也許存在密切聯系，這樣就會導致分析問題變得更加繁雜[1]。因為部分變量之間在一定程度上存在關聯，所以可能通過很少的綜合指標就能夠對與之相關的其他指標中的信息數據進行分析。因子分析利用降維方法，通過少數的公共因子的線性組合以及特殊因子的總和來代表原變量。倘若可以直接忽略特殊因子，這就是經常使用的主成分法。如果很多公共因子的累計方差，也就是貢獻率滿足了固定的百分比，就代表這些公共因子體現了原始變量中的大多數數據，而公共因子互相之間沒有關聯，數據也不重疊。具體來講，因子分析的目的主要是研究變量之間存在的關聯，在盡量保持初始數據的基礎上，通過很少的維度去代表原始的信息結構，將復雜的信息數據進行簡化，以便發現其中存在的本質以及規律。因此分析方法可以有效降低指標中包含數據的損失，也就是利用找出盡可能表示原來指標大多數信息主要成分的方式，全面分析收集到的信息[2]。因為因子分析法在構造綜合評價值的過程中，所觸及到的權數都是通過數學轉換中隨之形成的，與認為確定沒有關系，所以因子分析方式屬于科學合理、客觀有效的一種綜合評價方式。

二、虛擬空間評價方法

（一）基于語義差異法設計調查問卷

在虛擬現實環境空間的感知中運用SD法，可以給這一類型的空間提供更多的研究潛力，本文主要利用SD法在虛擬現實環境中開展實驗研究，利用SD法認知實驗對虛擬現實環境中影響空間認知的因素進行探究。第一，在語意方面給這些接受實驗人員的認知反應提供尺度，利用語意學評定這些接受實驗人員的心理感受，利用統計學因子變量分析法整理這些獲取的尺度信息，對虛擬現實環境體驗的定量信息進行計算，明確其認知特點，倘若根據虛擬現實環境空間設置的項目包含N個組件，那就能夠利用N維變量對虛擬現實環境空間的氛圍特點進行定量表述。在評價空間認知的時候，結合具體狀況利用專家訪談和檢索虛擬建筑、規劃、地理等有關內容的論文，選擇十九個評價項目（下表1），通常情況下可以將評價尺度分成五到七級，評價尺度利用兩側對稱的李克特量表正負七級評價，主要是極差、較差、有點差、中等、有點好、較好、極好的評價尺度。

（二）虛擬現實環境空間認知

虛擬現實環境主要是將用戶作為主體，交互形式是人與自然之間的交互方式最相近的，空間認知主要對人們如何認知空間環境進行研究，在本質上看，空間認知主要是探究人類怎樣看待與感受生存環境。在虛擬現實環境中對人的空間認知評價進行研究，能夠更加充分的掌握用戶如何判斷虛擬現實環境中的空間分布、現象位置、物體關系，還有這些信息的規律以及變化，可以在一定程度上對如何構建舒適良好的虛擬現實漫游系統提供科學合理的指導。

三、因子分析實例驗證與分析

通過最大差方式旋轉因子載荷矩陣，旋轉之后的因子累積方差沒有任何改變，不會對主成分的獲取造成影響。對評價虛擬現實場景空間認知的因素來講，第一因子通過設計感、吸引力、舒適性等七個評價項目構成，可以充分展現虛擬現實環境空間帶給接受人員的體驗，所以也叫做氛圍因素;第二因子是通過明暗度、封閉感、直線度等五個評價項目形成，由于聚落虛擬現實環境的尺度影響，所以被稱為尺度因素;第三因子是通過細節性、秩序感以及裝飾度三個評價項目組成，因為接受實驗人員對虛擬現實環境的設計認知特，所以被稱為設計因素;第四因子是通過清潔感和綠化率組成，決定這2個因素的重點主要是虛擬現實環境的建模階段，要想保證虛擬現實能夠順利運行，就需要在一定程度上簡化與環境和植被沒有關系的物品，也叫做模型因素;第五因子是通過醒目性與標識效用組成，會對接受實驗人員在虛擬現實環境中的尋路信息產生影響，所以稱為尋路因素。在虛擬現實技術軟件和硬件不斷發展并大范圍普及的形勢下，人們越來越重視消費體驗，利用因子分析法能夠獲得下述結論[3]：（1）因子分析結論表示在虛擬現實環境中體氛圍因素影響了空間認知評價，可以把研究結果整理成每個因子對空間認知評價的影，還有每個因子中所有變量間的關聯，分別是導航因素、模型因素、設計因素、空間尺度、氛圍因素;（2）根據因子分析結論，分析虛擬現實環境中十九個評價項目的結論顯示，其中的醒目性與標識效用不是很明顯，必須要增強標識設計來提高用戶的體驗感。用戶在尋路期間應主要分析所在空間和目標空間的認知，還有空間路徑規劃這三個問題，科學合理的空間路徑規劃可以幫助用戶實現高效的漫游;（3）根據用戶在漫游期間去到了頻率很低的空間在，在構建虛擬漫游系統的時候應盡量還原初始場景，能夠在合理范圍內控制建模的精度，充分優化生態環境，根本能夠提高用戶認知的要素進行適當的調整;（4）利用虛擬現實環境的認知分析，根據SD法，設計虛擬漫游系統，使其具備更高的整潔感與綠化率，以此充分滿足用戶使用虛擬漫游空間的滿意度與舒適度。

四、結束語

綜上所述，因為虛擬現實技術涉及到了圖像學、設計學、計算機技術等諸多方面，對其空間認知方面的研究是一個全新的領域，也屬于復雜的心理過程。對于評價項目和客體指標來說，不同的選擇也會獲取不同的分析結果，現階段這個方式還需要專業人員進行更加深入的探究，以此為虛擬現實環境的空間設計提供參考和幫助。

參考文獻：

[1]向維，李文昊，李亞芳，陳冬敏. 虛擬現實環境中反饋對學習效果的影響機制——基于共情的中介效應分析[J]. 現代教育技術，2021，31（6）：88-95.

[2]王諾君，趙順利，郝文雅，秦海嵐，李昊宣. 基于虛擬現實技術的京津冀城市商業型街道環境感知因子分析及優化研究[J]. 建筑技術開發，2020，47（13）：106-109.

[3]楊東淋. 探析虛擬現實環境下計算機圖形圖像設計與視覺傳達設計[J]. 明日風尚，2019，（2）：29-29.