人们通过虚拟现实能更好地回忆信息

随着近期人们对VR在高影响力领域应用的关注，马里兰大学的研究人员进行了一项首批深入分析之一，旨在探究人们是否在虚拟沉浸式环境中比在传统的二维台式电脑或手持平板电脑等平台上学习效果更好。

研究人员发现，如果在虚拟环境中呈现信息，人们能更好地记住信息。该研究结果最近发表在《虚拟现实》期刊上。

"这些数据令人振奋，因为它表明沉浸式环境可能为提高教育和高效能培训的效果提供新的途径，" 马里兰大学计算机科学教授兼计算机、数学与自然科学学院院长Amitabh Varshney说。Varshney在马里兰大学校园领导了多项涉及虚拟现实和增强现实（AR）的重大研究工作，包括与医疗保健专业人员的紧密合作，这些专业人员有兴趣开发基于AR的急诊医学诊断工具和面向外科住院医师的VR培训。

除了Varshney，该论文的作者还包括马里兰大学高级计算机研究所的高级研究科学家Catherine Plaisant和计算机科学博士生Eric Krokos。

在这项研究中，马里兰大学团队使用了"记忆宫殿"的概念，即人们通过将物体或项目放置在一个虚构的物理位置（如建筑物或城镇）中来回忆它。这种方法——研究人员称之为空间记忆编码——自古典时代起就被使用，利用了人脑在空间上组织思想和记忆的能力。

"人类一直使用基于视觉的方法来帮助记忆信息，无论是洞穴壁画、泥板、印刷文本和图像，还是视频，"该论文的第一作者Krokos说。"我们想看看虚拟现实是否可能是这一演进过程中的下一个合乎逻辑的步骤。"

在这项研究中，马里兰大学的研究人员招募了40名志愿者——主要是马里兰大学不熟悉虚拟现实的学生。研究人员将参与者分成两组：一组首先通过VR头戴式显示器查看信息，然后在台式电脑上查看；另一组则相反。

两组都收到了知名人物的打印照片——包括亚伯拉罕·林肯、达赖喇嘛、阿诺德·施瓦辛格和玛丽莲·梦露——并熟悉了这些图像。接下来，研究人员使用记忆宫殿的形式向参与者展示这些面孔，记忆宫殿有两个虚构地点：一个华丽的宫殿内部房间和一个中世纪小镇的外部景观。两个研究组各自在记忆宫殿中导航五分钟。桌面参与者使用鼠标改变视角，而VR用户则左右转头并上下观看。

接下来，Krokos要求用户记住所显示的每张面孔的位置。一半的面孔被放置在内部场景的不同位置——奥普拉·温弗瑞出现在一个宏伟楼梯的顶部；斯蒂芬·霍金在下面几级台阶上，紧随其后的是史莱克。在一楼，拿破仑·波拿巴的脸出现在一张雄伟的木桌上方，而马丁·路德·金牧师则被放置在房间中央。

类似地，对于中世纪小镇的场景，用户看到的图像包括希拉里·克林顿的脸在一座建筑物的左侧，米老鼠和蝙蝠侠以不同的高度放置在附近的建筑物上。

然后，场景变空白，休息两分钟后，每个记忆宫殿重新出现，但面孔所在位置变成了编号的盒子。然后要求研究参与者回忆每个显示编号的位置原本是哪张脸。

研究人员说，关键在于参与者要通过面孔的物理位置、其与周围结构和面孔的关系——以及图像相对于用户自己身体的位置——来识别每张脸。

"通过视觉上导航场景，用户可以判断出'希拉里·克林顿在左上角的窗户里，看起来离我坐着的地方大约20码远'，" Krokos说。他在Augmentarium进行了用户研究，这是马里兰大学校园内的一个可视化测试实验室，于2015年在国家科学基金的资助下启动。

结果显示，使用VR头显时，回忆准确率总体提高了8.8%，研究团队认为这个数字具有统计学意义。

在研究后的问卷调查中，所有40名参与者都表示他们非常舒适——且熟练——使用台式电脑导航访问信息，但除两人外，其余所有人都表示更喜欢将沉浸式VR环境作为潜在的学习平台。问卷还发现，只有两人表示使用VR感到"不舒服"。

许多参与者表示，使用VR时的沉浸式"临场感"让他们能够更好地集中注意力。这反映在研究结果中：40%的参与者使用VR的回忆能力比使用桌面显示器高出至少10%。

人机交互专家Plaisant指出，之前已有许多关于人类通常具有多少记忆量的心理学研究。她补充说，近期认知心理学的研究表明，思维本质上是具身的，人类创造和回忆心理构念的方式受到他们感知和移动方式的影响。

"这导致了一种可能性，即一个空间虚拟记忆宫殿——在沉浸式虚拟环境中体验——可以通过利用一个人的身体位置、运动和加速度的整体感来增强学习和记忆，" Plaisant说。

马里兰大学团队相信，这项研究将为其他关于VR和AR教育价值的科学探究奠定基础。

"通过证明虚拟现实有助于改善记忆，这为进一步研究基于VR的培训模块在各个层面的影响打开了大门——从学习天文学的小学生到获取救命程序最新知识的创伤住院医师，" Varshney说。"我们相信，教育和创新的未来将极大地受益于这些新视觉技术的应用。"