虚拟现实和神经科学支持灵活设计

虚拟现实和神经科学支持灵活设计

时间:2018-01-12 作者:SLD 来源:SLD睿来品牌体验设计

从客户的隐性侵蚀到相互间的竞争;从线上金融机构到非传统银行平台,零售银行正面临着来自各方面的挑战。更重要的是,银行正在考虑如何从他们的零售网络中获得更大的价值。如果00后没有进入银行的生命周期成长阶段,就不会有这么明显的转变,挑战也不会这么让人无奈。我们的银行客户已作出反应,努力去除企业包袱,并探索新的方法,使他们的网点与时代和人群保持相关性,因为这一渠道的客户参与度仍然是最关键的驱动增长和建立客户忠诚度。

2016年,我们在中国负责浙商银行的案子,任务是为该银行进行升级转型。我们探索如何通过虚拟现实VR和增强现实AR以及神经科学帮助我们的客户打造新的网点概念,有效地与客户建立联系的。我们开始使用最新的VR和神经科学技术收集信息。这是一次开拓性研究,旨在证明以下几点:

  • 在原型设计之前使用VR和神经科学评估概念的有效性。
  • 利用神经网络和眼部追踪评估并确定对物理环境的真实情感的有效性。
  • 利用VR硬件脑电图(EEG)头盔的可行性。
  • 将脑电图EEG测试作为部分原型人群研究的有效性。
  • 基于消费者的反馈,使用原型概念与虚拟现实体验对比当前与未来环境的提高
  • 基于测量和神经科学提升顾客体验的洞察。

神经科学调查的力量

神经科学在许多调查应用中被广泛应用,但这项研究是第一次将神经科学与虚拟现实VR结合起来,在建设物理原型之前,创建环境验证设计概念。当一个人无法表达情感时,能够确认其真实情感反应。这是与传统调研相相辅相成,设计并使环境人性化不可或缺的工具。

这不是说传统调研没有提供价值。然而,当神经科学和VR结合起来时,我们能够更加接近新设计的真面目,从而更深入地了解客户的整体体验感。对于生活在物理世界的零售商或品牌商来说,在选址建设之前,VR在接近终端客户体验的时候有着巨大价值。很多选项可以快速有效的开发和验证,使得整个过程灵活可控。

初步的研究验证

在我们开始寻找VR相比于物理原型研究所创造的实际结果之前,我们想要确定VR/AR头盔和EEG神经科学头罩可以协同工作,让受访者在虚拟世界中感觉视野舒适。为了测试我们的假说:这两者不仅能够协同工作,而且能够产生重要的见解,我们保留了真实的影响,即神经科学调查的前驱科学来支持整个过程。
我们的设计和数字沉浸团队打造了一个虚拟现实环境,代表浙商银行北京旗舰网点原型的状况。为了保护项目的机密性,我们创建了一个通用品牌名称和身份,使团队能够在不泄露任何机密信息的情况下共享新概念。整个过程在SLD办公室进行,十五位受访者通过VR和AR两种方式测试了网点的设计。在EEG监控下,每个受访者都利用AR和VR给出了特定的银行体验。因其沉浸式优势,VR体验提供了受访者更深层次的反馈,AR则有更多的输入,帮助指导设计过程。协同EEG头部监控,研究证实了我们的假说,两种科技都是评估涉及选项的极其有效的工具。

研究

为了此项目,我们招募了一组20个人参与人种学调查研究,利用VR、眼部追踪以及EEG头部设备监测当发现浙商银行选址的新设计出现时他们的情感反应。我们在支行旁边的咖啡店接到受访者,这样在接受虚拟现实体验之前他们就不会熟悉新的支行设计。每个受访者都链接到EEG设备上,然后进行设备校准及基线确定。这个基准是用来衡量在VR和真实环境体验中每个受访者的反应的。

方法论

阅读EEG的脑电图是个复杂的过程。EEG头盔利用16个传感器研究大脑的额、中、枕部分。本研究探讨了在认知测试的过程中, EEG的参与程度和工作量的可行性,并对其进行量化。利用VR和眼部追踪设备,参与测试的20位健康参与者通过无线传感器头盔在测试过程中向EEG传递的结果包括:向前移动、向后转以及行走。传感器使用陀螺仪来消除脑电图上的过量噪音。

VR设备就是利用Oculus Rift链接到可以实时处理高密度环境信息,每秒最少120帧(每只眼60个fps),对于避免低刷新频率导致的晕眩是很有必要的。传感器支持在有限的范围内自由活动,利用游戏控制器拓展更大的行动范围。

客户旅程

受访者被要求完成一系列任务,包括根据指示及路线提示行走、像旅行一样在指定环境中自由走动。所有的受访者都被要求:

• 从网点的门前开始

• 走到接待台

• 和机器人交流(只有真实环境)

• 进入VIP区

• 坐上VIP候补椅(只有真实环境)

• 看看VIP办公室

• 查看VIP电脑

• 直径走向高柜区

• 坐在前排等候区(只有真实环境)

• 与iPad平板电脑互动(只有真实环境)

• 在网点前面的大屏显示器后面走走

• 进入数字银行区域,坐在终端前

• 坐在网点前面的数字标志前面(只有真实的环境)

• 坐在网点最右边的小隔间里(只有真实的环境)

• 到ATM区去

• 进入ATM防护舱(真实环境)

接下来,摘掉VR和神经科学设备,问受访者一些关于他们体验的问题。

整个过程重复两次。第一次佩戴VR和EEG,第二次在真实环境中,利用EEG和眼球追踪技术。整个过程历时三天,每个受访者都要花上两个小时。在VR和真实环境体验之后生成调查。

当探索支行真实环境的时候,让参与者坐在关键区域是非常重要的。这在VR环境中不可能实现,因为在VR环境下椅子不是真实的。在真实环境中,我们需要在受访者保持静止时追踪准确的测量值。头部和腿部的移动将噪音引入到原始的EEG读取中,我们用运动传感器和陀螺仪减轻这种噪音,使EEG读取正常。然而,需要保证受访者在体验过程中会进入到这些休息区,以便抓取尽可能多的关键区体验。

在真实环境中,特殊的感官信息十分宝贵,这些在虚拟现实中是无法捕捉的。参与者坐在VIP区摸到了皮革或者坐在休息区得到的情感反应在VR体验中都无法重现。然而,所有的努力都是为了捕捉虚拟现实体验中的视觉细节,特别是对于皮革、大理石、金属、木材质地的家具以及照明区的感觉,使VR与真实环境结果紧密匹配。VR头戴式耳机利用分屏视图,可以产生非常逼真的深度感知。让人产生一种非常丰富和身临其境的体验,是一种与真实环境相同的情感反应。

设备

脑电图(EEG)

这是一种大脑成像的方法,记录大脑头皮表面的脑电活动。通过对受试者脑电波的电波模式进行评估,研究人员可以评估他们参与感的强度,以及他们对刺激表现出积极或消极的情绪反应。

人类的大脑产生的电量和LED灯泡一样多。脑电图仪通过将非侵入性的电极应用到头皮上来监测电波活动,在那里他们可以同时发现和记录数千个神经元的电波活动。

EEG信号被记录为电波。这里是四种主要取决于频率的脑电波:

  • Delta波(小于4 Hz):与深度睡眠有关
  • Theta 波(4 -7 Hz):与嗜睡和抑制冲动有关
  • Alpha波(8 -15 Hz):与放松的思想和闭上眼睛有关
  • Beta波(16 -31 Hz):与从平静到压力的活跃思维有关

通过利用这些信号,我们能够计算具体的度量值,例如以下指标的量:

  • 工作量:完成一项任务所需要的认知力,如一个困难的数学问题
  • 参与度:衡量一个人专注于刺激的程度和精神资源的程度
  • 分心/困倦:衡量一个人脱离任务或刺激的程度;可能是由于背景噪音和睡意的增加导致的。

虚拟现实

Oculus Rift VR头盔和一个强大的便携式电脑连接,电脑上复杂的显卡可以处理120fps的模拟信号。它由一个立体的头戴式显示器(为每个眼睛提供单独的图像)和含有陀螺仪、加速计和结构光系统的头部运动跟踪传感器组成。是对真实环境的高度真实的模拟,使人们对产生与在现实世界中几乎相同的反应。

眼部追踪

真实的环境是利用一种眼部追踪设备记录的,监控个体视野并与EEG数据匹配。小型摄像机捕捉了受访者在体验过程中看到的事物,并与时间码匹配进行测量。周围的音频也被记录下来。

情感反馈与度量

认知负荷

这是一种衡量信息解读难度的方式。因为信息越容易被解读,就越容易被记住,所以在环境中的信息应该很快被解读。理想的标准是,这种难度应该是中等到底等。但信息或是体验也必须与动机的等级建立关系。如果一个刺激点很容易被理解,但没有动力,就不会成功。因此,理想的衡量度是低认知负荷、高刺激的,

一个好的认知负荷分值在5.5+/-0.5

动机

这种测量方法与回避行为有关。它基于左右脑活动,驱动决策。决定是立即做出的。与右脑活动相比,前额左脑活动更强,这与行为高度相关,反之则与回避行为有关。动机是在头脑有意识地做出决定之前的一种下意识的冲动反应。这衡量了你在未来对信息处理的方式,体现了持久印象的形成过程。

一个好的动机分值在5.2+/-0.5

视觉注意力

视觉注意力是衡量事物吸引眼球的标准。虚拟现实、真实环境的记录与认知负荷分数耦合,表明个体是如何对刺激产生感觉、又以怎样的速度被理解和吸收的。利用EEG技术测量认知负荷和动机,利用眼部追踪和VR测量视觉注意力。

结论

这项研究为虚拟现实、眼部追踪和神经科学提供了宝贵的价值,并以此验证研究中人种学部分问题的答案。虚拟和真实环境的结果非常接近,脑电图所收集的情感反应在两种体验之间难以区分。环境中个人偏好以及数字信号的差异在反应收集过程中没有显著的影响。

这一研究表明虚拟现实和神经科学是在建立物理模型前评估概念的有效工具。

EEG头盔与VR硬件能够无偏误捕捉真实情感印象,因此神经科学是一种可利用的资源。EEG作为标准人种学调查的一部分,因其能够消除语言和文化差异,具有一定的价值。