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Speed reading on virtual reality and augmented reality - Coggle Diagram
Speed reading on virtual reality and augmented reality
大綱
此研究發現用PC看資料,同樣的資料在VR/AR花的時間多10%,故教師在使用含文字元件的VR/AR應用需多留10%的時間
VR/AR 在1990年代引入教育
數學(2002)
幾何學(2000)
科學(2010)
物理學(2009)
化學(2012)
天文學(2010)
解剖學(2014)
外語(2010)
藝術(2013)
影響VR/AR閱讀效果和在LCD差距大的原因
VR/AR 是3D而非平面文本,會影響可讀性(差)
AR中的文本會覆蓋在真實場景上,其背景的紋理會影響可讀性(差)
VR/AR 具有增強學習動機的潛力,反過來說可以改善閱讀效能(好)
題外話:VR/AR在提高學生學習成績的方面不一致,課程的設計是影響效果不同的主因
教學模式
娛樂價值
過程控制
教育中的許多VR/AR都需要閱讀,且幾乎所有VR/AR app都包含文字在介面上
VR/AR的閱讀效果和PC是有差異的,主因為閱讀效果通常取決於顯示文字的裝置
EX.以前的人在螢幕上的閱讀的速度比在紙上閱讀還慢
VR/AR上的閱讀測試通常都是基於有時間壓力
教師通常會在一定的時間範圍(不論有無在VR/AR)給一個閱讀的任務,並測試學生的以解力
隨著劇情發展,影片的字幕和遊戲中的指令都會快速更新
電影結束時,快速滾動的致謝名單
某些冒險遊戲,當玩家還在閱讀時,文字就開始燃燒起來並消失
在時間壓力或快速閱讀的狀況下,通常會導致個人理解力的水準下降
這時候就要取得速度和效果的平衡
1958年研究發現:以146 wpm(word per min)的速度閱讀比以293 wpm閱讀的理解力更高
2001年:以正常、舒適速度閱讀效果比用快速的速度或用2倍的速度更好
2001年(中文)、2012(日文):發現快速的閱讀都是導致理解力更差
然而,也有另一群研究人員,如果妥善利用時間壓力,是可能改善閱讀效果
更重要的是,時間壓力或閱讀速度可能可以改善顯示設備間造成閱讀效果的差異
本研究探討項目
人在不同顯示設備(LCD/VR/AR)的閱讀效果
時間壓力對閱讀效果的影響,尤其是在不同的顯示設備
研究方法
設計
裝置
VR(Oculus Rift CV1)
AR(Microsoft HoloLens)
LCD(Acer S230HL monitor)
閱讀速度
單位: cpm(characters per minute)
正常
650
700
750
快速
1000
1200
1400
舉例:測試資料有140個字元,以700cpm速度測,顯示的時間為12s(140/700*60)
因變數(隨右邊兩項變化)
選擇答案的響應時間
選項出現一直到到參與者按下選項的時間
回答問題的準確性
回答正確/總題數
參與者
63大學生(視力正常或戴眼鏡矯正到正常)
29男
34女
年齡20-31(中位數=24.3)
最後隨機分兩組(n=32、n=31)
設備環境
無陽光的隔音室
實驗期間,參與者眼睛周圍的環境照明亮度為680-720 lux
兩張120x60x75(長寬高)的桌子併起來靠在牆上
桌子1
兩個鍵盤
VR(Oculus Rift CV1)
AR(Microsoft HoloLens)
參與者眼睛距離VR/AR眼鏡約為1.5cm
VR中的虛擬牆和AR中顯示文字的距離約為50cm
桌子2
兩個鍵盤
LCD(Acer S230HL monitor)
和桌子成75度
參與者眼睛距離LCD螢幕約為50cm
PC:CPU: Intel i7-6700K; GPU:
GIGABYTE GTX1080 8GB
素材
閱讀測試集
來源:中國的漢語水平測試(Hanyu Shuiping Kaoshi,HSK)第五級
每道題目有一個段落、4個選項,只有一個選項和段落的涵義一致
段落包含78-156個字元(中位數=107)
選項包含5~16字元(中位數=9.6)
顯示
段落以4-7行
每個選項一行
每行最多25字元
文字格式
顏色:黑色
大小:12
字體 : Microsoft YaHei
背景:白(248,248,248)
不用(255,255,255)是因為在VR裡會令人眼花撩亂
文本格式
靠左對齊
沒有連字號
刷新率均設置為60 Hz
步驟
模組
VR
AR
LCD
子模組
正常
650
700
750
快速
1000
1200
1400
5題測驗,每題每個參與者只會遇到一次
參與者
左中指放在D上,將左食指放在F上,將右食指放在J上,將右中指放在K,對應於A,B,C和D的選項,將拇指放在空白鍵上
每道題目開始時,會先看到"準備好就按空白鍵"
按下空白鍵後,會出現一個段落。倒數到零時,段落會消失,參與者看到了四種選擇選項上方帶有“選擇按A,B,C或D進行選擇”的語句
指示參與者選擇與該段的含義一致的答案。他們需要回憶其含義,因為他們無法重新閱讀該段。這參與者做出選擇後,選擇就消失了。參與者可以休息一會兒或繼續按下空白鍵進行下一次測試
VR
如果環看四周,他們會看到Unity設置的默認虛擬環境:黑暗地面上的藍天。他們看不到實驗室
AR
仍然可以通過HoloLens看到真實的環境。一個虛擬的窗口在顯示文字的虛擬窗口被投影在牆的正前方。
參與者面前的牆上投射了一個顯示文字的虛擬窗口。 記錄每個參與者的響應時間和選擇。
圖1顯示了這些段落在不同設備上的顯示方式。
截圖方式
LCD
windows螢幕截圖
VR
SteamVR的鏡像顯示(mirroring display)
AR
HoloLens設備的混合式現實捕獲(mixed reality capture,MRC)
結果
VR/AR的反應時間明顯大於LCD
VR/AR間的差異不明顯
因此用VR/AR來閱讀大約需要多10%的反應時間
回答問題的準確性不受顯示設備或閱讀速度的影響
讀取速度及其與顯示設備的交互作用對反應時間的影響並不明顯
如果要通過VR或AR進行測試或其他文本處理任務,則教師應給學生多10%的時間