朱艺璇 李林 宋静静 周春燕 侯金波

摘 要 虚拟现实环境中的存在感指个人感觉与虚拟刺激环境有关或参与的程度，它是虚拟现实技术有效性的关键影响因素，包括空间存在感、参与和真实性三个维度。具身存在和情感归因两类理论，以认知、情感为不同侧重点，解释了存在感的产生机制。存在感通过自陈问卷并辅以电生理指标进行评估;受使用者个体特征、情绪状态以及虚拟现实系统特征等因素影响;它是决定虚拟现实技术应用的重要因素。未来研究需完善存在感的客观评价指标，明确情绪与存在感的关系及其作用机制，对比其在普通被试与认知功能障碍的临床被试中的差异。

关键词 虚拟现实; 存在感; 具身存在理论; 情绪; 沉浸感

分类号 B840

DOI： 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2021.09.006

近年来，虚拟现实（VR）技术在心理学领域应用日益广泛。该技术生成一种与现实世界高度相似的数字化环境，让研究者能够在高保真、可重复的条件下，更加详细地了解人类行为，或进行心理行为训练和治疗（Pan & Hamilton， 2018）。VR的最终目标是对真实环境的准确可信的模拟，因此无论是作为实验的辅助工具，还是临床的治疗方式，保证使用者有身临其境的感觉（即存在感）是VR技术得到有效利用的先决条件（张为忠，连榕，许艳凤，2018; Weech， Kenny， & Barnett-Cowan， 2019）。早期有关VR环境中存在感的研究主要聚焦于存在感的本质及产生机制，并从不同角度提出相应理论模型（Witmer & Singer， 1998; Zahorik & Jenison， 1998）。随着VR技术的不断发展，研究者将注意力转向对影响VR环境中存在感的具体因素的探讨（Cummings & Bailenson， 2015; Rambli & Muhaiyuddin， 2014; Shin， 2018）。有研究对多种媒介环境中空间存在的产生机制进行过梳理（王素娟， 张雅明， 2018），但VR场景中的存在感较之空间存在有更丰富的概念维度。本文将聚焦VR环境，就存在感的产生、测量以及影响因素等研究进行综述，并基于此提出未来可能的研究方向。

1 虚拟现实中存在感的概念与结构

虚拟现实相关研究中，早期研究者沿用传播学中“远程临场感”（telepresence）的概念来描述存在感，指身处物理上遥远的地点或在某一虚拟的地点感受到的存在，它经由“虚拟场感”（virtual presence）演化而来。其后，Ijsselsteijn等（2000）从心理学视角进行分析，认为远程临场感和存在感两个术语本质上是同义的，并将存在感分为空间存在感和社会存在感。前者指个体在虚拟环境中感受到身体存在的心理状态，忽略该状态涉及的沉浸式技术，接受虚拟环境的“真实性”。后者指人与人之间通过沟通媒介互动与联系的程度，如社交网络中人们常用的“刷存在感”。本文涉及的存在感专指前者，与虚拟环境相关的空间存在感。

存在感作为一种主观的心理感受，是促进个体在虚拟环境中做出现实反应的关键要素，随着虚拟现实技术日趋成熟，其作用也愈发凸显（Slater， 2009）。因此，学者们开始专门针对虚拟现实环境中的存在感进行概念界定，不同学者给出的定义中以Slater和Wilbur （1997）的概念界定影响最为深远，本文也沿用该概念界定。Slater （1997）认为其本质上是使用者心理的一种功能，是意识到自身存在于另一个空间内，即存在感是指个人感觉到与虚拟刺激或环境的相关或参与的程度。他们还区分了一个与存在感相似的概念——“沉浸感”（immersion）。沉浸感是对系统技术的客观度量，用以衡量VR系统在排除物理现实的同时，呈现出生动的虚拟环境的程度（M. Kim， Jeon， & J. Kim， 2017; Slater & Wilbur， 1997）。总之，存在感是在虚拟环境中的主观感觉，沉浸感则是对系统技术方面的客观描述，是影响存在感的因素之一。

关于存在感的结构，Schubert等（2001）认为它包括空间认知（沉浸）和注意力（参与）两个方面，并提出产生存在感应该反映如下两个过程：意识到可能的行动模式个体在所处环境中能够采取的各种行动）和意识到建构心理模型所需的注意力分配。通过因素分析的方法，他们明确了空间认知与注意力方面的区别，并确定了虚拟环境中存在感的三个维度：（1）空间存在感，即人在物理上处于虚拟空间中的感觉;（2）参与，是人们将注意力集中在虚拟刺激上而忽略竞争性不一致信息的程度;（3）真實性，即虚拟刺激与真实刺激的期望相吻合的程度。Schubert等对于存在感结构维度的描述在后续研究中得到广泛应用。

2 存在感产生的原因：从认知到情绪

虚拟现实中的存在感是如何产生的呢？虽然目前尚无成熟理论对其进行解答，但研究者们对此给出了各自的解释。

2.1 存在感的认知理论

早期研究者从不同的认知角度对存在感的产生及性质提出各自的观点。Witmer和Singer （1998）认为存在感在一定程度上取决于注意力资源的分配，参与和沉浸是感受到存在的必需因素。Zahorik和Jenison （1998）从生态角度出发，认为用户通过使用VR设备的方式来感知VR环境，在环境中成功地行动会使其产生存在感。Schubert等（2001）则以具身认知理论为基础，强调身体在认知过程中的作用，并整合前人观点，提出了具身存在理论。该理论认为，虚拟世界的最终意义由个体在其中可能的行动所构成，个体通过在心理上结合可能行动来感知、理解虚拟环境，这种“可能的行动”则源于环境线索启示和相关记忆。VR使用过程中，个体需要构建关于虚拟空间的心理模型，并认为自己的身体被包含在此空间中，身体的可能动作是这个心理模型的核心。个体与虚拟环境的核心交互是身体（或身体部位）在其中的导航（准确定位、规划和遵循路线的过程或活动），此外的交互还包括对虚拟体（虚拟世界中计算机生成的有自己意图与行为模式的客体）和虚拟化身的操纵。具身存在理论的核心在于：存在感源于使用者将身体（或身体部位）的导航表征为为虚拟世界中可能的行动。存在感是对媒介环境感知的结果，因此在虚拟现实体验过程中，个体来自环境和来自机体的各项感知觉信息的匹配就显得至关重要，如个体在虚拟环境中看见与自身行走相关的动作表现（视觉），而此时身体的真实动作与之对应（动觉），那么其体验到的存在感就会更强。在构建心理模型的同时，个体还会抑制虚拟环境中与真实情景不一致的冲突信息，如来自现实环境的噪音、个体视野的限制等。Slater （2018）则认为，存在感是一种“在那里”的错觉（尽管你确定并非如此）。这是一种感知而非认知错觉，例如，感知系统识别出显著的威胁（悬崖），大脑-身体系统自动、快速地做出反应（恐惧、回避等），而认知系统则相对缓慢地对信息进行加工并得出结论——“这不是真的”，但此时大脑与身体对于刺激的反应已经发生。对虚拟现实设备中呈现内容的自发且迅速的反应和对冲突信息的主动抑制，也解释了为什么在虚拟环境中个体尽管感知到一些与真实世界相冲突的特征，但仍可以体验到存在感。

2.2 存在感的情感理论

近些年，研究者们开始关注存在感产生过程中情绪的作用和联系。Seth等（2012）的理论不限于VR环境，他们认为存在感是一种日常现象，是“正常意识体验的基本属性”，并提出存在感的互感预测编码模型。该模型认为，存在感的产生有赖于个体对自身情绪状态的持续预测。例如，当遇到与恐惧相关的刺激时，个体的预测结果将是恐惧情绪以及在恐惧期会经历的身心惯有变化;随后，个体将实际感觉到的身心状态与预测状态进行比较，但实际上也总会有一定程度的不匹配。存在感的产生就源于个体成功地对这种不匹配进行了抑制。在此基础上，Diemer等（2015）提出了存在感的内在归因模型，该模型同样考虑了情绪对存在感的影响，但侧重于个体判断如何产生存在感的归因过程。在该模型中，VR系统特征影响个体的沉浸感，VR呈现的内容则唤醒个体的情绪，沉浸感和情绪唤醒交互影响使用者的存在感;使用者基于沉浸感和唤醒程度两个方面对自己体验到的存在感进行评价。内在归因模型模型在存在感产生的认知加工过程基础上，考虑情绪在其中的作用和影响方式，为研究VR中的存在感、情绪体验及其关系提供了新的框架，但Diemer等（2015）也指出，未来还需对个体判断存在感产生的情感归因和认知归因过程作进一步区分。

上述理论从不同角度对存在感的产生作出解释，理论关注点经历了从部分认知特征到整体认知过程，从“冷”认知方式到结合“热”的情绪因素的发展变化。这些理论各有侧重，整体上并未有显著的冲突或矛盾，而是在前人基础上不断发展和完善的关系。然而，无论是具身存在理论，还是存在感的情感归因理论模型，目前都鲜有实证研究证据支持。未來还需要结合更多的客观测量方式，从感知觉到认知加工的不同阶段和过程对存在感的发生机制进行检验和探讨，更好地认识和理解存在感的实质。

3 虚拟现实环境中存在感的测量

为了对存在感进行有效度量，研究者们主要进行了两方面的工作：一是编制主观的自陈问卷，其中最常用的自陈问卷是基于前述具身存在理论开发;二是发展客观的生理、行为指标，存在感的生理指标的建立主要是以存在感与情绪的积极联系为基础。

3.1 存在感的主观测量

Schubert等（2001）从具身认知视角开发了14个条目的IPQ问卷（Igroup Presence Questionnaire）。其中1个项目整体评估存在感，另外13个项目考察存在感的三个维度：空间存在，参与程度，虚拟场景的现实程度。王希等（2019）在中国文化环境中对其进行了修订和检验，结果表明IPQ量表中文版符合心理测量学要求，可作为中国成人存在感的测量工具。Witmer和Singer （1998）的存在感问卷（Presence Questionnaire， PQ）主要考察与存在感有关的4个因素：参与、沉浸、感知逼真度和界面质量，共33个项目。上述问卷信效度良好，是目前评估VR中存在感的常用量表。Makransky等（2017）基于Lee对于广泛意义上的存在感的理解（存在感是由物理、社会和自我存在组成的多维结构），进行虚拟现实环境中学习场景的标准化测量问卷（MPS）的开发，并使用验证性因素分析和项目反应理论进行验证，结果支持了MPS在一个新的背景下的有效性和通用性，问卷项目数量为15个（3个维度，各5个项目）。尽管问卷测量法是当前研究存在感的主要方法，但有无法定量的区分虚拟体验与真实体验，测量的是体验过后关于存在感的记忆而不是存在感本身等问题，因此，有研究者开始探寻测量存在感的客观方法和指标。

3.2 存在感的客观评价指标

存在感的客观评价分为生理指标测量和行为测量两类，用以衡量个体在虚拟环境中的心理行为反应与现实世界的相似性，作为判断个体存在感的辅助观测指标。

心率与皮肤电反应数据是评价VR中不同情绪状态下存在感高低最常见的电生理指标，然而，有关其适用性的研究结果并不一致，Gorini等（2011）和Phillips等（2012）研究均未发现心率、皮肤电反应与存在感的相关性，Felnhofer（2014）的研究也得出类似的结果，他们认为心率仅是个体对具有情感意义线索的反应的有效指标。与之不同的是，Terkildsen和Makransky（2019）以皮肤电反应（GSR）和事件相关电位（ERPs）作为潜在客观指标，以研究它们与被试报告存在感的相关性，结果显示GSR的峰值和最小值，ERP成分中的N1和MMN与存在感显著相关。有研究者指出，使用者不同反应和情绪改变可能受到存在感的影响，但心率并不是对存在感的直接衡量（Cumming & Bailenson， 2015）。另外有研究者还通过功能性核磁共振（fMRI）（Clemente et al.， 2013）和脑电（EEG） （Clemente et al.， 2014）等方式研究存在感与神经活动的潜在相关性，结果发现在VR体验过程中，被试报告具有高度存在感时，楔叶、岛叶和顶叶区域的差异性激活，说明功能性核磁共振和脑电可能是评估存在感的有效方法。由于设备成本或技术要求较高等原因，目前它们并未被广泛使用，但功能性核磁共振和脑电方法可以较好的区分情绪和存在感在神经活动中的不同反应，未来可考察其测量存在感的有效性，构建针对性的指标。

行为测量法的依据是个体在虚拟环境中感知的存在感越高，其对刺激的反应就越接近其在相同的真实环境中所表现出的行为，例如对压力等刺激的姿势反应， 伸手去拿虚拟物体等（Freeman， 2000）。目前，采用行为反应来评估VR中的存在感的研究较少，原因一方面可能是在VR体验中被试的行为反应既可能来自环境内容，也可能来自VR系统本身（如感到眩晕等）;另一方面是在评估被试的行为时，评分者有可能意识到实验条件，并有意或无意地偏向其想要的结果（Insko， 2003）。

4 虚拟现实中存在感的影响因素

从前述存在感的产生理论过程可知，存在感的产生具有主动性和创造性，而不仅是对大量感官信息的被动处理，这表明存在感会受到个体因素的影响（Alsina-Jurnet & Gutiérrez-Maldonado， 2010），且存在感是基于虚拟现实系统实现，VR系统本身的特征可能也是重要影响因素。

4.1 个体特征因素对存在感的影响

从人格特质的角度来看，不同个体对VR中存在感的影响有所不同。沉浸倾向指使用者对一连串刺激流的良好反应与卷入程度，是人格特质的一种，大部分研究结果表明沉浸倾向与存在感之间的正相关（Ling， Nefs， Brinkman， Qu， & Heynderickx， 2013;Servotte et al.， 2020; Wallach， Safir， & Samana， 2010）。共情能力与存在感之间也存在正相关关系，在有虚拟化身的虚拟环境中，温暖、同情和关心他人的感觉会影响使用者的存在感（Ling et al.， 2013;Shin， 2018）。Shin等（2018）认为共情和心流 （flow）都是影响存在感的因素，但心流的作用效果要弱于共情。羞怯水平也会影响被试体验到存在的程度，高羞怯个体有更高的自我意识，更倾向于参照自身的因素，在虚拟环境中，较少参照情境线索，沉浸程度相对更低（卞玉龙，韩磊，周超，陈英敏，高峰强，2015）。此外，认知风格和控制点对存在感也有一定影响。VR环境中，与场依存个体相比，场独立个体报告其在体验过程中存在感更强（Hecht & Reiner， 2007）。Murray等（2007）和Wallach等（2010）的研究结果发现控制点与存在感之间显著相关，而Ling等（2013）在虚拟演讲环境中并未得出这一结果，对此，他们认为是因为在其单纯的演讲实验环境中，需要被试对虚拟环境进行的控制较少。Weech等（2019）指出，个体特征因素造成的存在感差异原因尚不清楚，实验结果可能是源于个体在反应水平上的差异，而非不同人格类型之间的存在感体验差异。

认知能力的缺乏可能会使虚拟世界相关的心理表征产生问题，因此也有研究者考察了认知能力的作用。Alsina-Jurnet等（2011）研究考试焦虑环境中空间智能对存在感的影响发现，空间智能会影响高考试焦虑学生的存在感，对低考试焦虑的学生的影响并不显著。虽然Ling等（2013）的研究没有发现存在感和空间智能间的显著关系，但他们认为是由于实验所呈现的虚拟环境不同所致，在复杂的三维空间中进行搜索和在导航至关重要的实验环境中，空间智能有可能发挥更重要的作用来激发存在感。此外，研究使用者心理意象能力与存在感高低的相关性的实验结果表明被试形成心理图像的生动性越高，报告的存在感就越强，但控制心理意象的能力与存在感的相关性较弱（Iachini et al.， 2018）。

总结相关研究发现，大五人格特征（Sacau， Laarni & Hartmann， 2008）、计算机使用经验（Alsina-Jurnet & Gutierrez-Maldonado， 2010）等個体因素对存在感的影较小，对于VR中存在感的人口统计学差异，相关实证研究较少，目前也未形成一致结论（Iachini et al.， 2018; Ling et al.， 2013; Narciso， Bessa， Melo， Coelho， Vasconcelos-Raposo， 2017）。有研究者指出可能只有在情绪被唤醒的状态下，被试个体特征对存在感的影响才会显著（Alsina-Jurnet & Gutierrez-Maldonado， 2010）。Gromer等（2019）则认为，在研究恐惧感与存在感的实验中，个体特征影响了存在感与恐惧感的因果关系。在对存在感的影响上，个体特征可能和情绪因素存在交互作用，其中的具体作用方式仍待探索。

4.2 情绪因素对存在感的影响

VR技术通过模拟现实生活中有危险或难以控制的特殊环境，能够在实验室中唤醒被试在现实生活情境中出现的不同情绪。不同情绪的唤醒个体是否会报告不同的存在感呢？

当前研究较多的是焦虑与存在感的关系。研究者普遍认为二者之间具有某种联系，但尚不清楚这种联系是两者间的线性关系，还是存在感只是焦虑出现的先决条件。早期一项研究中发现，情绪虚拟现实公园场景（焦虑和放松）和中性公园场景（无情绪唤醒）中被试的存在感存在差异，情绪场景中的被试报告了更高的存在感（Riva et al.， 2007）。IJsselsteijn等（2000）则认为情绪与存在感的正相关可能仅仅是由于使用者把情绪和存在感混为一谈（被试会认为“我更焦虑，所以我必须体验到更多存在感”）。Alsina-Jurnet等（2011）的实验结果表明，学生在虚拟的考试焦虑环境中比在中性环境中感觉到更大的存在感;而在中性环境中，存在感与焦虑无关。Felnhofer等（2014）研究了高/低社交焦虑组个体在虚拟现实演讲场景中的焦虑程度，通过协变量分析发现个体的存在感对其即时焦虑水平没有显著影响，他们认为存在感可能只作为唤醒情绪的充分条件，而不影响其强度。在随后的研究中，他们还发现包含焦虑在内的五种不同情绪场景中，被试报告的存在感并无显著差异（Felnhofer et al.， 2015）。Ling、Nefs、Morina、Heynderickx和Brinkman（2014）的元分析发现，虚拟现实暴露疗法中焦虑情绪与存在感之间呈中等程度正相关（r=0.28， k=33， N=1196），且与非临床人群相比，焦虑症被试的焦虑情绪和存在感间相关性更强。

恐惧情绪相关实验通常出现在针对特定恐惧症的虚拟现实暴露疗法（VRET）中，用VR场景模拟威胁环境和刺激。Peperkorn和Mühlberger等（2013）将蜘蛛恐惧症被试和健康对照组暴露于VR蜘蛛情景中，结果发现，和对照组相比，恐惧症被试组报告了更强的存在感，且该组被试的存在感和恐惧之间正相关，但该研究未进一步考察本研究结果是否存在地板效应或与健康样本中恐惧等级的降低有关。患有特定恐惧症的患者与健康人群在VR环境中可能有不同的体验，从而影响他们的存在感。为了进一步确定存在感与恐惧的关系，Gromer等（2019）在虚拟环境中，通过操纵环境高度（恐惧操纵）与感官刺激的仿真度（存在感操纵）来考察存在感与恐惧的关系，结果显示，恐惧操纵对存在感有影响，与中性环境相比，高空环境中个体的存在感评分更高，但存在感操纵对恐惧反应没有影响。被试第一次接触高仿真度的中性VR情景时的存在感评分，可以预测其后期在虚拟高空环境中的恐惧反应。该研究结果支持了在虚拟环境中经历情绪反应会导致更强烈的存在感，但没有支持存在感作为前因变量对恐惧的影响。存在感对恐惧的影响似乎更为复杂，一方面，因VR环境质量而提升的存在感不会影响恐惧情绪;另一方面，存在感的变化可能是由使用者的个体差异所致（Gromer， Reinke， Christner， & Pauli， 2019）。

其他情绪类型的研究结果也尚未统一。Baos等（2008）采用虚拟现实中的情感感应范式研究了不同情绪状态对存在感的影响，结果显示健康被试的存在感与悲伤、愉快以及放松状态之间显著相关。Felnhofer等（2015）设计了五种不同的情绪场景（快乐、悲伤、厌倦、愤怒和焦虑），分析在不同情绪的虚拟现实场景中被试的存在感是否存在差异，被试报告的IPQ结果显示，五种虚拟场景中个体的存在感水平没有显著差异，但较之基线水平都有所提升。这表明无论情绪内容如何，所有虚拟场景都能引发个体类似水平的存在感，這可能是因为不同情绪场景有类似的唤醒程度，而唤醒程度与存在感之间存在积极联系。唤醒与存在感的联系，一定程度上揭示了存在感产生的生理基础，这类研究结果可能也为情感归因理论提供了支持。

对于前述不一致的研究发现，有学者指出情绪与存在感之间可能是一种双向关系，或者二者之间还涉及其他变量的作用，如沉浸感。有研究发现，相对于沉浸感较低的VR系统，在沉浸感更高的环境中，个体的情绪反应有所增加，报告的存在感更强（Price， Mehta， Tone， & Anderson， 2011）。更多的研究则是把情绪作为沉浸感与存在感的调节变量来进行探讨。Baos等（2004）和Gorini等（2011）的研究都发现，情绪中立情景下被试的沉浸感会影响其存在感评分，但在情绪唤醒情景中，沉浸感对存在感的影响效果会减弱。Visch等（2010）则认为，沉浸感与存在感的关系是受唤醒程度的影响，特别是恐惧等高唤醒情绪。前述内在归因模型观点与之一致，认为沉浸感本身并没有增加情绪体验，沉浸式技术通过增加仿真度从而增强情绪的作用，仅限于唤醒情绪。VR中与情感相关的刺激增强了虚拟现实环境，使其更加有趣，更具影响力，从而增加个体的情绪唤醒（至少在最初阶段），并增强个体的存在感。唤醒是情绪体验的一个基本维度，不同情绪类型与沉浸感、存在感关系或许能通过唤醒来进行统一。

4.3 虚拟现实系统特征对存在感的影响

沉浸感是实现存在感的关键因素，它直接指向虚拟现实系统技术层面。沉浸式技术影响使用者空间存在的形成，VR系统的技术水平越高，越能保证生成一个令人信服的虚拟空间，从而影响心理上的存在感（Cummings & Bailenson， 2015）。VR系统特征既有客观技术特征，如设备的配置、视场的范围和系统模拟的感觉系统的数量等，也有VR交互方式（如何感知线索）和场景内容等方面的特点。

在技术特征方面，有研究结果表明与较简单的设备相比，技术更先进，沉浸感更强的系统会带来更强的存在感（Ling， Brinkman， Nefs， Qu， & Heynderickx， 2012）。 Cummings和Bailenson（2015）就技术特征对沉浸感的影响进行元分析，结果表明，更新率、跟踪水平、立体视觉和视场对使用者的存在感具有影响较大。视觉呈现方面，尤为重要的是VR模拟的感觉数据与个体感觉的匹配程度——例如，当参与者的头部转动时，系统呈现相关视觉和听觉效果的速度和准确程度。另外，声音对存在感也有高度显著的影响，相关研究表明，个体在空间化的声音环境下比没有声音或非空间化的声音环境下报告了更高的存在感，使用HRTFs（一个基于头部和耳廓的形状的过滤器函数，重建一个高度真实的三维立体音）技术的VR系统与被试报告的存在感呈显著正相关（Hendrix， C. & Barfield， W.， 1996; Vljame， Larsson， Vstfjll & Kleiner ， 2006）。而图像质量、分辨率和声音质量的影响相对较小，Gromer等（2019）也发现视觉逼真度对使用者注意力、识别或主观体验影响很小。除视觉外，在感知线索方面，个体触摸虚拟物体的发生和触摸反馈同步对个体报告的存在感有显著影响（Pritchard， Regine， Vince， Kaplan， Williams， 2016）。VR交互中多通道的感知线索也会增加沉浸感，和单一刺激呈现方式相比，多通道感知线索条件下（例如触觉与视觉结合，触觉和温觉结合等）被试会报告更高的存在感（Peperkorn & Mühlberger， 2013; M.Kim， Jeon， & J.Kim， 2017）。在场景内容方面，VR中的场景特征、互动方式和故事情节等会直接引起不同程度的存在感。Rambli和Muhaiyuddin （2014）的研究表明，虚拟环境中平静的故事情节、声音和颜色能促进个体感受到存在感。此外，VR场景中虚拟物体的运动有助于个体存在感的提高（Triberti & Riva， 2016）。

5 存在感对虚拟现实技术应用的影响

存在感是虚拟现实技术得以有效应用的关键因素。在虚拟现实环境中，存在感的产生与否、高低程度会导致不同的实验结果或使用体验。

存在感对VR技术的影响结果研究主要表现在以下四个方面。第一，用户体验方面，“身临其境”是VR游戏等产品的目标。用户报告的存在感越高，说明产品效果越好。和传统媒介相比，VR技术会使被试产生更强的存在感，对用户的信息接受效果有更积极的影响（王铎， 王晰巍， 李玥琪， 韦雅楠， 2020）。第二，晕屏。许多用户在体验中报告了一定程度的眩晕症状，这是沉浸在虚拟环境中对使用者造成的负面结果之一，原因可能是个体在使用VR系统时的感受和视觉显示的属性之间存在不一致（Rebenitsch & Owen， 2016）。有研究指出存在感可能与体验中这种眩晕症有关，表现为存在感的增加会缓和眩晕症状（Weech et al.， 2019），这可能是因为注意力被转移到诸如感官冲突之类的因素上，或晕屏的分散效应可能抑制了人们对存在状态所需的VR环境的关注（Cooper et al.， 2016）。第三，情绪反应。早期已有研究表明，体验到更高水平存在感的被试更容易对消极的观众做出消极的反应，对积极的观众做出积极的反应（Baos et al.， 2008; Riva et al.， 2007）。第四，VR疗法效果。使用VR的心理治疗方法已经在不同的精神疾病的治疗中显示出良好的效果（Riva et al.， 2016），存在感则是决定这类疗法有效性的重要因素之一。暴露的虚拟情境与真实情境越类似，被试的存在感越高，其在真实的生活环境中的焦虑情绪与回避行为才会相应减少，治疗效果也就更好（Owens & Beidel， 2015）。

6 总结与展望

本文围绕虚拟现实环境，就存在感产生与构成、评价指标以及影响因素等研究进行了总结。早期学者们从不同的理论视角对存在感的概念进行界定并提出理论说明，随着VR技术的飞速发展，学者愈发重视VR应用相关的研究，因此后期大多重在讨论存在感的影响因素。梳理当前研究结果发现，不管是内部的个体本身因素还是外部的VR技术因素，均对被试报告的存在感产生影响，但部分因素的影响力度与方向结果尚未统一，变量间可能还存在更复杂的关系。其中，情緒是当前的研究热点，本文梳理过往研究结果后认为，在已有实证研究过程中，由于被试样本、测量方式以及技术设备的不同，且被试本身的变量控制上也存在差异，因此，被试情绪状态可能与个体特征、VR技术等因素发生交互作用，表现为情绪状态中的个体不仅会报告更高的存在感，还会加强个体特征对存在感的影响，同时VR技术对沉浸感的直接影响也会增强情绪的作用，从而导致不一致的实验结果。综上所述，目前关于VR中个体的存在感仍有较多有待探讨的问题，未来可以从以下几个方面入手进行更为深入的研究。

结合认知神经研究工具对存在感理论模型进行发展与检验。我们如何感知虚拟世界？对虚拟世界的体验（如存在感）有多大比例是由外部环境决定，多大比例是由内部状态决定？对于VR技术方面的研究来说，如何在虚拟环境中“简化”场景，并有效诱发存在感？需要涉及多少种感觉模式？对不同操作任务，哪类感觉刺激最有效？Slater（2005）指出，虚拟现实作为认知神经科学研究的工具时，与知觉、空间导航、自我表现和自我感觉相关的研究将有助于理解存在感。未来需要采用认知神经科学的研究范式和工具，对存在感进行深入认识和检验，这不仅有助于深化对存在感概念和发生机制的认识，促进VR系统技术的更新迭代，也有益于拓展和丰富对感觉、知觉以及意识等基础认知议题的理解。

探索不同实验环境下的存在感客观测量指标，提升研究效度。心率、皮肤电反应是当前判断存在感高低的常用辅助观测指标，但二者仅在情绪唤醒的VR场景中展现出有效性。Diemer等（2015）认为，情绪场景中生理唤醒与情绪直接相关，心率、皮肤电等指标仅是对情绪的直接测量，而非直接测量存在感，未来研究需充分考虑VR场景唤醒情绪的影响，在情绪中立场景中二者可能并不适用。EEG和fMRI则是相对更直接的测量方式，更易于剥离情绪唤醒的影响，未来可考虑在多样化实验场景等中进一步考察EEG、fMRI等工具在存在感评估中的具体指标。

探究情绪与存在感之间的影响机制及是否有其他因素的作用。梳理已有研究发现，存在感的产生是包含多方因素影响的复杂过程。首先，两者之间可能是一种双向关系。一方面，存在感作为情绪唤醒的功能，它需要达到一定程度才能引起情绪;另一方面，通过场景内容对情绪进行操纵会引起更多的存在感，个体因素也会对存在感与情绪的关系产生影响（Gromer et al.， 2019）。其次，其他变量是否对情绪、存在感及其关系有影响？如指向VR系统技术层面的沉浸感。未来可通过明晰情绪与存在感之间的过程变量，将个体特征因素与VR设备因素共同考虑，进而探讨情绪和存在感相互影响的方向和路径机制。

关注被试群体的差异性，尤其是拓展临床被试和普通被试的存在感对比研究。如前所述，冲突刺激的抑制和对虚拟刺激的注意力分配对存在感的产生有重要影响，而某些被试群体（如抑郁症和自闭症患者）的注意功能和执行功能（包括抑制分心刺激等）存在缺陷，这些与一般被试群体的差异是否会影响其在VR中体验到的存在感，从而影响治疗效果或实验效度还未可知。另外，有研究指出存在感的不同维度对焦虑的影响结果并不一致（Felnhofer et al.， 2014），因此对于不同的被试群体，存在感的不同维度影响也可能存在差异，而目前多数研究尚未考虑到存在感的多维性。未来在利用VR技术对不同人群进行实验或治疗干预时，需考虑到前述差异因素，以更加细致地探讨普通人群与临床患者之间存在感的三个维度是否存在差异以及这一差异是否会对VR治疗的效果造成影响。

参考文献

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Generation and Influential Factors of Presence in Virtual Reality Environment

ZHU Yixuan; LI Lin; SONG Jingjing; ZHOU Chunyan; HOU Jinbo

（Research Center for Psychological and Health Sciences， China University of Geosciences， Wuhan 430074， China）

Abstract

Presence in the virtual reality environment refers to the degree of personal feeling related to or participation in the virtual reality environment. It is a key factor influencing the effectiveness of virtual reality technology， including three dimensions of space presence， immersion and realism. The two types of theories of embodied existence and emotional attribution， with different emphasis on cognition and emotion， explain the mechanism of presence. Presence is assessedthrough self-reporting questionnaires supplemented by electrophysiological indicators， it is affected by factors such as the users individual characteristics， emotional state， and virtual reality system characteristics; it is an important factor in determining the application of virtual reality technology. Future research needs to improve the objective evaluation indicators of presence， clarify the relationship between emotion and presence and its mechanism of action， and compare the differences between ordinary subjects and clinical subjects with cognitive dysfunction.

Key words：  virtual reality; presence; immersion; embodied presence; emotion