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自然相关木质元素在虚拟现实环境中对视觉(眼动追踪)注意力、表现与体验的恢复性益处

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为何数字房间的“氛围”很重要

我们中许多人现在在虚拟现实中学习、工作和放松,长时间的高度专注常常让人精神疲惫。该研究提出了一个对整天使用屏幕的人都很重要的简单问题:一间以温暖木质为衬的虚拟房间,能否比一间空白、单调的数字房间更好地保持我们思维的敏锐与舒适?通过测量思维任务的表现以及人们的眼动,研究者探讨了在虚拟现实中一些微小的设计选择是否能温和地支持注意力并减轻心理疲劳。

Figure 1. 将冷色调的虚拟办公室与温暖木质虚拟办公室进行对比,以展示房间设计如何影响专注与舒适度。
Figure 1. 将冷色调的虚拟办公室与温暖木质虚拟办公室进行对比,以展示房间设计如何影响专注与舒适度。

两间虚拟房间,唯一关键差异

研究团队构建了两间几乎相同的虚拟办公房间。两者都有书桌、椅子和大屏幕,参与者通过带有内置眼动追踪的头戴式VR显示器观察场景。一间的墙面、家具和装饰展示了明显的木质纹理和温暖色调;另一间表面光滑非木质,色调更冷且中性。54名成年人被随机分配到其中一间房间,花约20分钟在其中完成一套简短的思维任务与问卷,研究者据此比较两种环境对注意力与体验的影响。

测试记忆与心理控制力

为探查人们保持与处理信息的能力,研究使用了两项标准的一分钟测试。第一项是工作记忆任务,要求参与者在解答快速数学题的同时记住字母序列,模拟现代多任务处理所需的心理协调。第二项是颜色命名任务,要求人们说出一个词的颜色而不是朗读该词本身,用以衡量大脑抑制自动习惯的能力。与此同时,VR头显追踪参与者在屏幕上的注视位置与时长、眼跳与眨眼频率以及瞳孔的变化,这些数据为努力程度与视觉负担提供线索。

木质房间支持更快更准确的思考

处在木质房间的人在两项任务中的表现均更好。在工作记忆挑战中,他们在回忆字母序列时犯错更少、总体得分更高,表明在解决问题与记忆之间的双重要求下头脑处理更高效。在颜色命名任务中,他们的反应更快、错误更少,与处在单调房间的人相比,反应时间大约缩短了六分之一。此类行为学改善表明,当虚拟环境呈现温暖、类似自然的木质而非冷峻表面时,信息处理更顺畅、心理控制更稳固。

Figure 2. 展示木质虚拟房间如何引导更平稳的眼动,并比单调房间带来更清晰的任务结果。
Figure 2. 展示木质虚拟房间如何引导更平稳的眼动,并比单调房间带来更清晰的任务结果。

眼动揭示的专注状态

眼动追踪为注意力如何展开提供了一个观察窗口。在木质房间中,参与者表现出与更稳定专注一致的模式:注视与眨眼的波动较小,扫视屏幕的方式更有序。瞳孔轻微的变化提示,在记忆任务期间,木质环境帮助人们在需要时调用认知资源;而在颜色命名任务中,它可能减少了不必要的额外努力。尽管并非所有眼动指标在两种房间间都有显著差异,若干趋势仍支持木质表面能营造更平静但投入的视觉状态这一观点。

在虚拟木质空间里的存在感

参与者还评价了他们在虚拟房间中的“在场感”。两种房间都带来了强烈的整体存在感,但木质环境在参与度上得分更高:人们报告说对正在做的事更投入。有意思的是,单调房间被评为略微更现实,这暗示视觉舒适与沉浸感并不等同于照片般的逼真度。木质纹理似乎更能吸引用户并支持他们的注意力,即便从技术角度看并非绝对逼真。

这对日常使用VR意味着什么

对非专业人士而言,结论很直接:数字房间的外观与氛围可以影响我们在其中的思考效率。在本研究中,仅仅在虚拟办公室中加入与自然相关的木质元素,就能帮助人们更好地记忆、反应更快并保持更稳定的专注,而任务本身并未改变。随着VR融入课堂、远程办公和培训中心,有意识地使用温暖、自然风格的材料,可能让高强度的使用时段感觉不那么消耗精力、更加有助于心理状态,就像在实体工作区里放置植物或木制家具一样。

引用: Zhang, S., Lv, J. & Pan, W. Restorative benefits of nature-related wooden elements in virtual reality settings for visual (eye-tracking) attention, performance, and experience. Sci Rep 16, 14768 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45074-3

关键词: 虚拟现实, 木质环境, 注意力, 眼动追踪, 认知表现