因子分析的虚拟现实环境评价方法研究

费芳

摘要：虚拟现实技术起源于二十世六十年代，到九十年代才开始逐渐形成并获得发展，在工业设计、交互体验、计算机仿真训等诸多领域被广泛应，并有效的解决了一些普遍的需求。现阶段在建立虚拟现实漫游空间的过程中，主要考虑了对场景的仿真以及建模，很少关注用户在虚拟现实环境中的评价和体验。对此本文研究了因子分析的虚拟现实环境评价方式，具体如下。

关键词：虚拟现实;环境评价方法;因子分析

通常情况下，建立虚拟现实场景空间都是由专业的设计师进行的，在这一期间因为没有用户真实体验，所以导致虚拟现实环境依旧停留在建立现实世界的模型阶段，用户的喜好和设计师的观念存在着些许的不同。对此，本文主要对因子分析的虚拟现实环境评价方法展开探究，希望可以帮助相关设计人员能够获得用户的空间认知特点。

一、因子分析法的特点及应用

因子分析主要是把几个实测变量转变成少数没有关联的综合指标的多元同价方式。在研究领域当中，因子分析方法往往需要面对可以体现事物很多变量的观测值。虽然多变量能够反映出各种各样的信息数据，但是当中很多变量之间也许存在密切联系，这样就会导致分析问题变得更加繁杂[1]。因为部分变量之间在一定程度上存在关联，所以可能通过很少的综合指标就能够对与之相关的其他指标中的信息数据进行分析。因子分析利用降维方法，通过少数的公共因子的线性组合以及特殊因子的总和来代表原变量。倘若可以直接忽略特殊因子，这就是经常使用的主成分法。如果很多公共因子的累计方差，也就是贡献率满足了固定的百分比，就代表这些公共因子体现了原始变量中的大多数数据，而公共因子互相之间没有关联，数据也不重叠。具体来讲，因子分析的目的主要是研究变量之间存在的关联，在尽量保持初始数据的基础上，通过很少的维度去代表原始的信息结构，将复杂的信息数据进行简化，以便发现其中存在的本质以及规律。因此分析方法可以有效降低指标中包含数据的损失，也就是利用找出尽可能表示原来指标大多数信息主要成分的方式，全面分析收集到的信息[2]。因为因子分析法在构造综合评价值的过程中，所触及到的权数都是通过数学转换中随之形成的，与认为确定没有关系，所以因子分析方式属于科学合理、客观有效的一种综合评价方式。

二、虚拟空间评价方法

（一）基于语义差异法设计调查问卷

在虚拟现实环境空间的感知中运用SD法，可以给这一类型的空间提供更多的研究潜力，本文主要利用SD法在虚拟现实环境中开展实验研究，利用SD法认知实验对虚拟现实环境中影响空间认知的因素进行探究。第一，在语意方面给这些接受实验人员的认知反应提供尺度，利用语意学评定这些接受实验人员的心理感受，利用统计學因子变量分析法整理这些获取的尺度信息，对虚拟现实环境体验的定量信息进行计算，明确其认知特点，倘若根据虚拟现实环境空间设置的项目包含N个组件，那就能够利用N维变量对虚拟现实环境空间的氛围特点进行定量表述。在评价空间认知的时候，结合具体状况利用专家访谈和检索虚拟建筑、规划、地理等有关内容的论文，选择十九个评价项目（下表1），通常情况下可以将评价尺度分成五到七级，评价尺度利用两侧对称的李克特量表正负七级评价，主要是极差、较差、有点差、中等、有点好、较好、极好的评价尺度。

（二）虚拟现实环境空间认知

虚拟现实环境主要是将用户作为主体，交互形式是人与自然之间的交互方式最相近的，空间认知主要对人们如何认知空间环境进行研究，在本质上看，空间认知主要是探究人类怎样看待与感受生存环境。在虚拟现实环境中对人的空间认知评价进行研究，能够更加充分的掌握用户如何判断虚拟现实环境中的空间分布、现象位置、物体关系，还有这些信息的规律以及变化，可以在一定程度上对如何构建舒适良好的虚拟现实漫游系统提供科学合理的指导。

三、因子分析实例验证与分析

通过最大差方式旋转因子载荷矩阵，旋转之后的因子累积方差没有任何改变，不会对主成分的获取造成影响。对评价虚拟现实场景空间认知的因素来讲，第一因子通过设计感、吸引力、舒适性等七个评价项目构成，可以充分展现虚拟现实环境空间带给接受人员的体验，所以也叫做氛围因素;第二因子是通过明暗度、封闭感、直线度等五个评价项目形成，由于聚落虚拟现实环境的尺度影响，所以被称为尺度因素;第三因子是通过细节性、秩序感以及装饰度三个评价项目组成，因为接受实验人员对虚拟现实环境的设计认知特，所以被称为设计因素;第四因子是通过清洁感和绿化率组成，决定这2个因素的重点主要是虚拟现实环境的建模阶段，要想保证虚拟现实能够顺利运行，就需要在一定程度上简化与环境和植被没有关系的物品，也叫做模型因素;第五因子是通过醒目性与标识效用组成，会对接受实验人员在虚拟现实环境中的寻路信息产生影响，所以称为寻路因素。在虚拟现实技术软件和硬件不断发展并大范围普及的形势下，人们越来越重视消费体验，利用因子分析法能够获得下述结论[3]：（1）因子分析结论表示在虚拟现实环境中体氛围因素影响了空间认知评价，可以把研究结果整理成每个因子对空间认知评价的影，还有每个因子中所有变量间的关联，分别是导航因素、模型因素、设计因素、空间尺度、氛围因素;（2）根据因子分析结论，分析虚拟现实环境中十九个评价项目的结论显示，其中的醒目性与标识效用不是很明显，必须要增强标识设计来提高用户的体验感。用户在寻路期间应主要分析所在空间和目标空间的认知，还有空间路径规划这三个问题，科学合理的空间路径规划可以帮助用户实现高效的漫游;（3）根据用户在漫游期间去到了频率很低的空间在，在构建虚拟漫游系统的时候应尽量还原初始场景，能够在合理范围内控制建模的精度，充分优化生态环境，根本能够提高用户认知的要素进行适当的调整;（4）利用虚拟现实环境的认知分析，根据SD法，设计虚拟漫游系统，使其具备更高的整洁感与绿化率，以此充分满足用户使用虚拟漫游空间的满意度与舒适度。

四、结束语

综上所述，因为虚拟现实技术涉及到了图像学、设计学、计算机技术等诸多方面，对其空间认知方面的研究是一个全新的领域，也属于复杂的心理过程。对于评价项目和客体指标来说，不同的选择也会获取不同的分析结果，现阶段这个方式还需要专业人员进行更加深入的探究，以此为虚拟现实环境的空间设计提供参考和帮助。

参考文献：

[1]向维，李文昊，李亚芳，陈冬敏. 虚拟现实环境中反馈对学习效果的影响机制——基于共情的中介效应分析[J]. 现代教育技术，2021，31（6）：88-95.

[2]王诺君，赵顺利，郝文雅，秦海岚，李昊宣. 基于虚拟现实技术的京津冀城市商业型街道环境感知因子分析及优化研究[J]. 建筑技术开发，2020，47（13）：106-109.

[3]杨东淋. 探析虚拟现实环境下计算机图形图像设计与视觉传达设计[J]. 明日风尚，2019，（2）：29-29.