摘 要 為考察不同顯示混雜度條件下界面浸入感對導(dǎo)航績效的影響，本研究采用導(dǎo)航界面信息提取任務(wù)收集個體的行為、眼動、生理及主觀偏好等指標(biāo)數(shù)據(jù)，探究不同顯示混雜度下界面浸入感對導(dǎo)航績效是否有影響、如何影響以及空間參照框架在其中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被試在高混雜度高浸入感條件下導(dǎo)航績效較高，表現(xiàn)為任務(wù)反應(yīng)時更短、獲取信息時間更短、認(rèn)知負(fù)荷更低、主觀偏好更大；而產(chǎn)生此差異的原因在于高浸入感條件下個體采用了自我中心參照框架。因此，在實(shí)際導(dǎo)航界面設(shè)計時若應(yīng)用場景混雜度較高，可通過提升界面浸入感來提高導(dǎo)航績效。

關(guān)鍵詞 顯示混雜度 浸入感 空間參照框架 導(dǎo)航績效 具身認(rèn)知

1 引言

隨著生活水平的提升，我們的日常出行越來越依賴地圖導(dǎo)航，基于全球定位系統(tǒng)（GPS、北斗等）的地圖導(dǎo)航應(yīng)用程序可幫助人們在陌生復(fù)雜路段了解路況、輔助轉(zhuǎn)向決策等。交互過程中良好的導(dǎo)航界面能夠減輕用戶認(rèn)知負(fù)荷對導(dǎo)航績效的負(fù)面影響，降低交通事故率。

目前導(dǎo)航界面顯示分為二維平面顯示和三維立體顯示，二維平面顯示中，導(dǎo)航信息過載導(dǎo)致的高混雜度界面會對用戶視覺信息選擇和編碼產(chǎn)生負(fù)面影響，因此會降低影響導(dǎo)航績效（Pankok amp; Kaber，2018）。顯示混雜度（display clutter）是顯示混淆信息或圖像模糊的程度 （Kaber et al.， 2008），從機(jī)器的角度反映導(dǎo)航界面客觀背景信息對導(dǎo)航績效的影響。三維立體顯示中，個體的身體表征會影響其對空間導(dǎo)航信息的加工，從而會降低（Vincow amp;Wickens， 1998）或提高導(dǎo)航績效（姬鳴， 2012），即浸入感會對人機(jī)界面交互產(chǎn)生影響。浸入感（immersion）是個體在任務(wù)環(huán)境中的參與和存在感（Jennett et al.， 2008）， 從人的角度反映用戶與導(dǎo)航界面的實(shí)時交互。人機(jī)交互界面設(shè)計中“以人為中心設(shè)計”（user centered design， UCD）理念（Norman，1986）強(qiáng)調(diào)從人的角度研究浸入感對導(dǎo)航績效如何產(chǎn)生影響是有必要的。

浸入感與客體空間知覺息息相關(guān)，Gibson（1950）在空間知覺中假定了一個以重力為基礎(chǔ)的具身感知器（embodied perceiver），即本體感覺系統(tǒng)。“具身”是一種視角的轉(zhuǎn)換，是思維和判斷等認(rèn)知過程與身體的感覺—運(yùn)動系統(tǒng)構(gòu)成的耦合關(guān)系（葉浩生，2014）。根據(jù)具身認(rèn)知理論（葉浩生，2010），身體與環(huán)境的相互作用提供了個體對世界表征的理解，即認(rèn)知的內(nèi)容是由身體線索提供的，認(rèn)知過程和加工方法取決于身體的物理屬性，而身體也提供了認(rèn)知加工的內(nèi)容，認(rèn)知、身體和環(huán)境構(gòu)成了一個動態(tài)且統(tǒng)一的整體。浸入感實(shí)質(zhì)上是一種身體嵌入環(huán)境中的感覺，體現(xiàn)物理空間與心理空間耦合的具身交互。

浸入感既內(nèi)涵了導(dǎo)航界面的三維性，又反映了身體空間知覺的表象對空間導(dǎo)航的作用，是影響導(dǎo)航績效的重要因素（Vasquez et al.， 2022）。目前關(guān)于浸入感對導(dǎo)航績效影響的研究觀點(diǎn)不一，有研究認(rèn)為高浸入感的任務(wù)績效比低浸入感的差（Vincowamp; Wickens， 1998），但也有研究認(rèn)為增加浸入感水平能夠提高空間理解度（Bowman amp; McMahan，2007）和相關(guān)任務(wù)績效（姬鳴， 2012; Sinatra et al.，2020）。以往研究中界面浸入感對導(dǎo)航任務(wù)績效影響存在的分歧，是否因?yàn)轱@示混雜度與浸入感存在視覺交互而影響導(dǎo)航績效還有待研究。

視覺背景能夠提供“視覺世界的空間特征”（Sedgwick， 2021），因此浸入感會與視覺背景交互產(chǎn)生不同的空間視覺信息，其中顯示混雜度對空間信息表征有重要影響。目前多數(shù)研究從機(jī)器的角度說明顯示混雜度增加會導(dǎo)致操作者視覺認(rèn)知負(fù)荷增大，任務(wù)執(zhí)行速度更慢（Bacim et al.， 2013; Pankokamp; Kaber， 2018） ，從而降低導(dǎo)航績效（Moacdiehamp; Sarter， 2015）。任務(wù)后被試主觀報告的混雜度越高，任務(wù)績效越低（Kaber et al.， 2013）。同時，以往研究認(rèn)為在高混雜度界面中提高浸入感能夠縮短任務(wù)反應(yīng)時（Raja et al.， 2004），增加浸入感會幫助降低人機(jī)界面顯示混雜度（Bowman amp; McMahan，2007）。那么，在視覺背景下為何浸入感對導(dǎo)航績效有促進(jìn)作用還需進(jìn)一步探究。

基于具身認(rèn)知視角，身體與環(huán)境空間交互時具有能動作用，身體浸入于環(huán)境的空間判斷基于自身空間參照框架。顯示設(shè)計也需要考慮參照框架與界面信息的一致性（Gopher amp; Koriat， 1999）?？臻g參照框架基于視覺系統(tǒng)，利用本體感受對運(yùn)動空間進(jìn)行空間編碼，對空間信息識別起重要作用（Schneider，1969）。Paillard（1991）將其分為自我中心參照框架（egocentric reference frame）和環(huán)境中心參照框架（allocentric reference frame），前者導(dǎo)航基于身體、頭部或眼睛，后者基于自然客觀方位。不同個體面對同一空間信息的空間參照框架傾向并不相同（余萌， 李晶， 2021）。《尋路策略量表》（Lawton，1994）的定向策略（環(huán)境中心參照）和路線策略（自我中心參照）被用于研究此類問題（Gramann et al.，2005）。Siegel 和White （1975）認(rèn)為環(huán)境中心比自我中心參照更靈活、完成任務(wù)績效更好。但有研究表明自我中心的參照框架可提供更好的空間線索（Jund et al.， 2016），導(dǎo)航績效更優(yōu)（Pazzaglia amp; DeBeni， 2001）。當(dāng)信息輸入階段的視角與任務(wù)完成視角不一致時，需要跨視角整合參照框架，會降低任務(wù)績效（ Wickens et al.， 2000）。當(dāng)界面浸入感不同時，空間參照框架差異對導(dǎo)航績效有何影響，哪種空間參照框架能促進(jìn)導(dǎo)航績效尚未有統(tǒng)一定論。

在導(dǎo)航界面設(shè)計時，雖遵循UCD 理念，但以往研究重點(diǎn)關(guān)注導(dǎo)航任務(wù)是否按時或成功完成，行為數(shù)據(jù)后的潛在問題易被忽略。根據(jù)多資源理論（multiple resources theory， MRT）中任務(wù)的認(rèn)知行為加工的三階段：知覺- 認(rèn)知- 反應(yīng)（Wickens amp;Long， 1995），多指標(biāo)觀測方法可了解行為反應(yīng)前階段的潛在差異。眼動指標(biāo)可揭示被試對興趣區(qū)域的視覺注意情況，與導(dǎo)航任務(wù)結(jié)合可評估導(dǎo)航績效（Pérez-Edgar et al.， 2020）。生理指標(biāo)可解釋界面給導(dǎo)航用戶帶來的認(rèn)知負(fù)荷和情感喚醒狀態(tài)，能反映用戶在人機(jī)交互中的內(nèi)部認(rèn)知過程，對導(dǎo)航績效的研究具有參考意義（Weibel et al.， 2018）。此外，由于導(dǎo)航產(chǎn)品最終是面向用戶的，其主觀評估和體驗(yàn)感對導(dǎo)航界面設(shè)計也至關(guān)重要。因此本文期望通過多指標(biāo)結(jié)果從不同角度共同說明影響導(dǎo)航績效的因素及其認(rèn)知加工機(jī)制，為導(dǎo)航界面設(shè)計提供參考。

綜上，本文在研究方法上擬采用多維度指標(biāo)來揭示變量對結(jié)果的影響。行為指標(biāo)記錄被試完成任務(wù)的信息提取反應(yīng)時；眼動指標(biāo)反映被試“知覺-認(rèn)知”階段的注意差異，注重過程交互；生理指標(biāo)反映“知覺- 認(rèn)知”階段被試的認(rèn)知負(fù)荷和情感喚醒狀態(tài)；主觀評價反映被試直觀感受?；诰呱碚J(rèn)知理論和人機(jī)交互視角，本研究有兩個目的：實(shí)驗(yàn)1 首先探討不同浸入感與顯示混雜度是否對空間導(dǎo)航績效產(chǎn)生影響；實(shí)驗(yàn)2 進(jìn)一步探討不同浸入感導(dǎo)航界面如何對導(dǎo)航績效產(chǎn)生影響，即空間參照框架在其中的重要作用，為導(dǎo)航界面設(shè)計與使用提供建議和思考。

2 實(shí)驗(yàn)1 不同顯示混雜度下導(dǎo)航界面浸入感對導(dǎo)航績效的影響

2.1 方法

2.1.1 被試

使用 G*Power 3.1 軟件（Faul et al.， 2007）計算研究所需樣本量為16 人，f = .4， α = .05， 1-β = .95（Cohen， 1988）。網(wǎng)絡(luò)招募陜西省某高校30 名在校大學(xué)生 （女17 人，男13 人，年齡M = 19.33 歲，SD = 1.27 歲），所有被試均有駕照，駕駛經(jīng)驗(yàn)小于一年，右利手，視力或矯正視力正常。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

本實(shí)驗(yàn)采用2（浸入感： 低浸入感、高浸入感）× 2（顯示混雜度：高混雜度、低混雜度）兩因素被試內(nèi)設(shè)計。因變量包括導(dǎo)航問題回答的正確率、反應(yīng)時，興趣區(qū)域注視點(diǎn)數(shù)量和注視時間（Tobii X3-120 記錄）， 皮膚電導(dǎo)變化值（ΔSkinConductance， ΔSC） 和心率變化值（ΔHeart Rate，ΔHR），變化值為觀看圖片刺激過程中皮電、心率均值減去基線的差值（Shimmer3 GSR + 組件記錄）以及主觀偏好（李克特七點(diǎn)評分）。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料

使用Adobe Photoshop 編輯交叉路口導(dǎo)航顯示界面圖片（共16 張，每種條件四張，示例見圖1）。像素為1000×1000。采用李克特七點(diǎn)評分法收集被試對顯示混雜度和浸入感的評分。被試對高低混雜度（p = .01）及高低浸入感（p lt; .001）圖片感知有顯著差異。

2.1.4 儀器

在23 英寸顯示屏的Idea Center AIO 510S 臺式計算機(jī)上完成，眼動儀Tobii X3-120（ 采樣率120Hz） 固定于屏幕下邊框，實(shí)驗(yàn)程序操作和數(shù)據(jù)收集基于iMotions 5.7。下頜固定器確保被試頭部距屏幕60cm。采用Shimmer3 GSR + 組件測定生理數(shù)據(jù)。

2.1.5 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)開始前，待被試平靜后完成生理儀連接和眼動儀校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)語中告知被試正在開車，經(jīng)過路口將會看到導(dǎo)航界面圖片，需快速觀察圖片獲取導(dǎo)航信息，觀察結(jié)束用鼠標(biāo)點(diǎn)擊回答導(dǎo)航信息問題（見表1），記錄其反應(yīng)時、正確率。所設(shè)置的問題基于前人（Pankok amp; Kaber， 2018）研究。練習(xí)實(shí)驗(yàn)后方可進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)，正式實(shí)驗(yàn)共16 試次（Pankok amp; Kaber， 2017），導(dǎo)航界面圖片隨機(jī)呈現(xiàn)，最長時限10s。除導(dǎo)航信息問題外，采用李克特七點(diǎn)評分法收集界面偏好程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后為被試發(fā)放實(shí)驗(yàn)報酬。

2.2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)1 數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計見表2，數(shù)據(jù)按照“2 個標(biāo)準(zhǔn)差法則（2σ rule）”進(jìn)行剔除（Liu amp;"Lourenco， 2021）， 剔除率5.4%。對因變量使用SPSS 23.0 進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。

反應(yīng)時結(jié)果顯示，顯示混雜度主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1，29） = 9.40，p lt; .01，ηp2 = .25，說明在低混雜度界面下被試績效更好。顯示混雜度與浸入感交互效應(yīng)邊緣顯著，F(xiàn) （1， 29） = 3.16，p lt; .09，ηp2 = .98（ 圖3-a），簡單效應(yīng)分析表明，高混雜度下高浸入感顯著低于低浸入感的反應(yīng)時（p lt; .05），說明在高混雜下高浸入感界面績效更好。

正確率結(jié)果顯示，導(dǎo)航界面呈現(xiàn)浸入感和混雜度主效應(yīng)及交互效應(yīng)均不顯著，ps gt; .05。

興趣區(qū)注視時間結(jié)果顯示，顯示混雜度與浸入感交互效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 29） = 5.16，p lt; .05，ηp2 =.15（圖3-b）。簡單效應(yīng)分析表明，高混雜度下高浸入感顯著低于低浸入感的注視時間（p lt; .05），說明高混雜度高浸入感界面信息獲取時間更短。

ΔHR（ 心率變化值） 結(jié)果顯示，顯示混雜度主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 29） =9.18，p lt; .01，ηp2 = .24，說明低混雜度條件下的ΔHR 低于高混雜度顯示的ΔHR。界面浸入感主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 29） = 9.68，p lt; .01，ηp2 = .25，說明低浸入感呈現(xiàn)被試心率變化大于高浸入感呈現(xiàn)?；祀s度與浸入感交互效應(yīng)邊緣顯著，F(xiàn) （1， 29） = 4.12，p lt; .05，ηp2 = .12（圖3-c）。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在高混雜度條件下，被試在低浸入感界面呈現(xiàn)時ΔHR 比高浸入感時更大（p lt; .01），說明高混雜度條件下被試面對高浸入感界面認(rèn)知負(fù)荷更小。

主觀偏好結(jié)果顯示，顯示混雜度主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 29） = 7.72，p lt; .01，ηp2 = .21，說明被試對于低混雜度的導(dǎo)航界面偏好大于高混雜度界面。浸入感主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 29） = 29.51，p lt; .001，ηp2 =.50，說明高浸入感界面被試偏好程度大于低浸入感界面。顯示混雜度與浸入感交互顯著，F(xiàn) （1， 29） =13.83，p lt; .01，ηp2 = .32（ 圖3-d）。簡單效應(yīng)分析表明，高混雜度條件下，被試更偏好高浸入感呈現(xiàn)（plt; .001）。與上述興趣區(qū)域的注視時間和心率變化值的結(jié)果一致，被試對高混雜度下高浸入感界面的偏好更高。

興趣區(qū)注視點(diǎn)數(shù)量和ΔSC（ 皮膚電導(dǎo)變化值） 分析結(jié)果表明，顯示混雜度主效應(yīng)顯著，低混雜度下注視點(diǎn)數(shù)量、ΔSC 均顯著低于高混雜度顯示（ F （1，29） = 8.17， p lt; .01，ηp2 = .22；F （1， 29） = 5.95，p lt;.05，ηp2 = .17），說明低混雜度顯示界面被試導(dǎo)航績效更好、認(rèn)知負(fù)荷更低。

實(shí)驗(yàn)1 其它主效應(yīng)及交互作用均不顯著，ps gt;.05。

2.3 討論

實(shí)驗(yàn)1 考察了不同混雜度下浸入性對導(dǎo)航績效的影響，結(jié)果表明被試在低顯示混雜度條件下的導(dǎo)航績效更好、注視時間更短、心率變化值更小且主觀偏好更大。低混雜度界面的優(yōu)勢在以往研究以及本實(shí)驗(yàn)中均已被證明，我們還發(fā)現(xiàn)高混雜度與高浸入感之間的顯著優(yōu)勢作用，可能是由于在界面中有更多信息反映空間結(jié)構(gòu)，能讓被試感受到景深信息，契合身體表征在個體空間認(rèn)知加工的作用。實(shí)驗(yàn)2進(jìn)一步探究浸入感如何對導(dǎo)航績效產(chǎn)生影響。

3 實(shí)驗(yàn)2 導(dǎo)航顯示浸入感如何對導(dǎo)航績效產(chǎn)生影響

實(shí)驗(yàn)1 揭示了不同顯示混雜度下浸入感對導(dǎo)航績效的影響。基于具身認(rèn)知視角，用戶利用身體感覺與環(huán)境進(jìn)行交互，空間參照框架對空間信息識別起重要作用。實(shí)驗(yàn)2 控制混雜度這一背景因素，目的是澄清浸入感增強(qiáng)導(dǎo)航績效是否因空間參照框架有促進(jìn)作用。

3.1 方法

3.1.1 被試

使用 G*Power 3.1 軟件（Faul et al.， 2007）計算研究所需樣本量為24 人，f = .4， α = .05， 1-β = .95（Cohen， 1988）。使用Levinson 旋轉(zhuǎn)觀察者實(shí)驗(yàn)范式的箭頭任務(wù)（劉麗虹等， 2005）和房慧聰和周琳（2012） 的《尋路策略量表》（信度系數(shù)α =.747），篩選出28 個被試，14 個傾向以自我中心參照者（年齡M = 19.35 歲，SD = 1.79 歲，男女平衡）；14 個傾向以環(huán)境中心參照者（年齡M = 19.64 歲，SD = 1.39 歲，男女平衡）。其余同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

本實(shí)驗(yàn)采用2（浸入感：低浸入感、高浸入感）× 2（空間參照框架：自我中心、環(huán)境中心）兩因素混合設(shè)計，其中浸入感為被試內(nèi)變量，空間參照框架為被試間變量。因變量同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)材料

使用Adobe Photoshop 軟件編輯高、低浸入感圖像各4 張。

3.1.4 儀器與程序

同實(shí)驗(yàn)1。

3.2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)2 數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計如表3 所示，使用SPSS23.0 對因變量進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。

反應(yīng)時結(jié)果顯示，浸入感與空間參照框架交互作用顯著，F(xiàn) （1， 26） = 6.36，p lt; .05，ηp2 = .20。簡單效應(yīng)分析表明，環(huán)境中心參照者在低浸入感下的反應(yīng)時顯著低于高浸入感 （p lt; .05）（ 圖4-a），說明低浸入感界面下環(huán)境參照被試的問題反應(yīng)更快，自我中心參照者在高浸入感界面下比低浸入感界面更快達(dá)到接近顯著水平。

正確率結(jié)果顯示，導(dǎo)航界面呈現(xiàn)浸入感與空間參照框架主效應(yīng)及交互效應(yīng)均不顯著，ps gt; .05。

興趣區(qū)注視時間結(jié)果顯示，浸入感與空間參照框架交互作用顯著，F(xiàn) （1， 26） = 4.99，p lt; .05，ηp2 =.16（圖4-b）。簡單效應(yīng)分析表明，在高浸入感下，自我中心參照者的注視時間顯著短于低浸入感的時間（p lt; .05），說明自我中心參照對高浸入感界面的導(dǎo)航績效有促進(jìn)作用。

ΔHR（ 心率變化值） 結(jié)果顯示，浸入感與空間參照框架交互作用顯著，F(xiàn) （1， 26） = 8.80，p lt; .05，ηp2= .25（ 圖4-c）。簡單效應(yīng)分析表明，自我中心參照者的ΔHR 在高浸入感條件下顯著低于低浸入感條件（plt; .05），說明自我中心參照者在面對高浸入感界面的認(rèn)知負(fù)荷更低。

主觀偏好結(jié)果顯示，導(dǎo)航界面呈現(xiàn)的浸入感主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 26） = 5.66，p lt; .05，ηp2 = .18，表明被試更喜歡高浸入感的界面。導(dǎo)航界面浸入感與空間參照框架交互效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 26） = 8.18，p lt;.01，ηp2 = .24（圖4-d）。簡單效應(yīng)分析表明，自我中心參照者在高浸入感界面的偏好水平高于低浸入感界面（p lt; .01），說明自我中心參照者更喜歡使用高浸入感的導(dǎo)航界面。

實(shí)驗(yàn)2 其它主效應(yīng)及交互作用均不顯著，ps gt;.05。

3.3 討論

實(shí)驗(yàn)2 中自我參照的被試在高浸入感界面中提取導(dǎo)航信息更快，對高浸入感界面偏好大，說明空間參照框架對浸入感在導(dǎo)航績效的影響上有促進(jìn)作用。已有研究表明增加浸入感可以改善導(dǎo)航績效（Nash et al.， 2000），降低認(rèn)知負(fù)荷（Gorisse et al.，2017）。根據(jù)具身認(rèn)知理論，自我中心參照框架在高浸入界面中的使用，相當(dāng)于是完全“具身”的視角，研究結(jié)果進(jìn)一步支持了該理論。

4 總討論

在人機(jī)交互領(lǐng)域，交互方式以及交互過程的內(nèi)在邏輯一直被廣泛關(guān)注。探討導(dǎo)航交互界面的人機(jī)交互過程及認(rèn)知機(jī)制對降低事故率、提高導(dǎo)航績效有重要意義。本研究兩個實(shí)驗(yàn)旨在說明界面顯示混雜度和浸入感對于導(dǎo)航績效有重要影響，并探究了浸入感影響導(dǎo)航績效的潛在原因。從理論層面，本文基于具身認(rèn)知的視角深入考察了空間參照框架理論在用戶空間導(dǎo)航中的深層作用機(jī)制；從實(shí)踐層面進(jìn)一步推進(jìn)并增強(qiáng)了導(dǎo)航界面的應(yīng)用性研究，可控制導(dǎo)航顯示混雜度，提高導(dǎo)航界面的浸入感以增強(qiáng)導(dǎo)航績效和用戶體驗(yàn)。

本研究實(shí)驗(yàn)1 揭示了不同顯示混雜度下界面浸入感對導(dǎo)航績效的影響，具體表現(xiàn)為被試在低混雜度界面中以及在高混雜度且高浸入感的界面績效更好、獲取信息時間更短、認(rèn)知負(fù)荷更低、主觀偏好更大。本文多指標(biāo)觀測方法可更好地揭示行為背后的潛在差異，根據(jù)MRT 任務(wù)認(rèn)知行為加工的三階段 （Wickens amp; Long， 1995），注視時間、心率反映的是“知覺- 認(rèn)知”過程中的差異，知覺過程一般會有不同模態(tài)的輸入 （Wickens， 2002），空間視覺模態(tài)輸入通過眼動指標(biāo)揭示在視覺認(rèn)知階段的注意表現(xiàn)和認(rèn)知活動的持續(xù)情況（Pérez-Edgar et al.，2020）。低混雜度下的注視點(diǎn)顯著更少，高浸入感和高混雜度界面注視時間更短，說明在“知覺- 認(rèn)知”過程中注意更為集中（Kaber et al.， 2013），導(dǎo)航績效更好 （Pankok amp; Kaber， 2018）。同時，生理指標(biāo)反映出在低顯示混雜度下被試的情緒喚醒和認(rèn)知負(fù)荷較低，因?yàn)榈突祀s度界面的無關(guān)背景信息較少，注意分配受影響的程度較小，所以被試提取信息過程的認(rèn)知負(fù)荷較低（Guo et al.， 2015），績效更高。反應(yīng)時邊緣顯著的交互作用表明混雜度和浸入性在“反應(yīng)”階段相互作用而對導(dǎo)航績效產(chǎn)生影響。個體在高混雜度高浸入感界面認(rèn)知負(fù)荷低和主觀偏好較高，可能是因?yàn)樵诟呋祀s度與高浸入感界面結(jié)合時，高混雜度背景提供了更多的景深空間結(jié)構(gòu)特征，這種三維性與本體感知相契合，對于深度知覺的建立有積極影響（Sedgwick， 2021）。

實(shí)驗(yàn)2 進(jìn)一步從人的角度澄清浸入感增強(qiáng)導(dǎo)航績效的原因，并說明空間參照框架在其中的作用。具體表現(xiàn)為自我參照框架的被試在高浸入性界面的績效更好、獲取信息時間更短、認(rèn)知負(fù)荷更低，且主觀偏好更大?？臻g想象視角與實(shí)際視角不同時，空間認(rèn)知機(jī)制將選擇是否根據(jù)參照框架的需要進(jìn)行心理旋轉(zhuǎn)，浸入感與參照框架不一致導(dǎo)致心理旋轉(zhuǎn)距離越長，反應(yīng)時越長（Sholl， 2001）。若信息呈現(xiàn)界面與自我中心參照框架不同，任務(wù)績效會降低，反映了跨參照框架整合的認(rèn)知需求（Wickens et al.，2000）。因此，空間參照框架在浸入感對導(dǎo)航績效的促進(jìn)中起關(guān)鍵作用。自我中心參照者常使用第一人稱視角，高浸入感的界面更接近其提取信息習(xí)慣（Gugerty amp; Brooks， 2004），當(dāng)目標(biāo)對象與第一視角或想象認(rèn)知視角一致時導(dǎo)航績效更好（McNamara，2003）。因此，高浸入感界面視角與自我中心參照框架相符合，不必轉(zhuǎn)換空間視角，導(dǎo)航績效會更好。

本研究正確率的結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)顯著差異，主要原因在于無論何種條件下導(dǎo)航界面信息的呈現(xiàn)均較為清晰，被試能有效提取導(dǎo)航信息，即使界面混雜度或浸入性有所不同，也僅影響到了被試反應(yīng)時方面的數(shù)據(jù)結(jié)果，但并未影響被試提取到所需信息的正確與否，即被試有足夠的注意分配來做出準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息判斷（Pankok amp; Kaber， 2017）。本研究證實(shí)了個體身體表征對空間認(rèn)知表征的作用，理論意義上再次明確了身體在環(huán)境空間感知中的能動作用?；诰呱碚J(rèn)知理論，認(rèn)知并非是在有機(jī)體頭腦中的被動信息加工，而是與環(huán)境交互的具身與嵌入（葉浩生， 2010），浸入感就是身體嵌入環(huán)境中的感覺，該感覺在空間參照框架的作用之下對于導(dǎo)航績效有一定促進(jìn)作用。認(rèn)知是個體在實(shí)時環(huán)境中產(chǎn)生的，個體面對不同浸入感界面時與空間參照框架的交互反映了認(rèn)知與身體的統(tǒng)一。個體汲取到的外環(huán)境信息與內(nèi)在參照框架的一致性會影響其在環(huán)境中的判斷，當(dāng)個體使用自我參照框架時，身體在其他感覺通道中也在進(jìn)行模擬，因此當(dāng)將高浸入感信息輸入到視覺系統(tǒng)時，人們響應(yīng)更佳、導(dǎo)航績效更好。從主觀上來講，以身體為中心的認(rèn)知給人帶來積極感受（葉浩生， 2014），這與自我中心參照一致。在高浸入感的界面下采用自我中心參照時，身體認(rèn)知習(xí)慣會給予 “積極”的信號，因此自我中心參照框架為高浸入感界面導(dǎo)航帶來更大的主觀偏好。

導(dǎo)航界面設(shè)計通過減輕視覺和認(rèn)知負(fù)荷讓用戶快速建立界面與路面的聯(lián)系，并準(zhǔn)確獲取導(dǎo)航信息。據(jù)本研究結(jié)果和界面設(shè)計的簡潔性原則，應(yīng)降低界面混雜度，以免分散導(dǎo)航注意力。但實(shí)際路況信息可能非常混雜，在界面混雜度較高時可增加界面浸入感，提高用戶參照框架與信息界面的一致性，從而提高導(dǎo)航績效，以此避免導(dǎo)航失誤產(chǎn)生的事故。此外，Norman（1986） “以人為中心設(shè)計”的理念提供了一種自適應(yīng)用戶界面的思路，可通過用戶數(shù)據(jù)形成符合用戶期望且更適應(yīng)用戶任務(wù)要求的輸出系統(tǒng)。據(jù)本研究結(jié)果，自適應(yīng)用戶導(dǎo)航界面系統(tǒng)可通過輸入、推論和輸出三個部分，提高人機(jī)交互的自然性與有效性，為自我中心參照者提供與真實(shí)視角一致的高浸入感界面，或?qū)⒔敫信c混雜度和用戶自身參照框架需求與適應(yīng)性相結(jié)合，呈現(xiàn)相對高匹配度的導(dǎo)航界面以提高績效。

本研究局限在于僅采用演示實(shí)驗(yàn)任務(wù)（Pankokamp; Kaber， 2018）得出了一個可驗(yàn)證的初步結(jié)論，由于未涉及到主駕駛?cè)蝿?wù)，對于結(jié)論的推廣未來研究可采用雙任務(wù)范式，將駕駛相關(guān)任務(wù)與導(dǎo)航任務(wù)相結(jié)合，進(jìn)一步探究車載導(dǎo)航對于駕駛員行車安全和績效的影響。同時，針對現(xiàn)實(shí)駕駛場景的復(fù)雜性，建立生態(tài)效度更高的實(shí)驗(yàn)場景，或通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行駕駛模擬實(shí)驗(yàn)，通過操控用戶的認(rèn)知負(fù)荷和心理壓力來考察其對導(dǎo)航績效的影響，以對上述研究結(jié)果進(jìn)一步擴(kuò)充和驗(yàn)證。

5 結(jié)論

（1）低混雜度界面更有利于導(dǎo)航信息的提??；針對高混雜度顯示的界面，提高浸入感績效更高，用戶體驗(yàn)更好。

（2）在高浸入感界面下自我中心參照框架對導(dǎo)航績效有促進(jìn)作用，此結(jié)論與具身認(rèn)知理論預(yù)期一致。

（3）在導(dǎo)航界面的設(shè)計中，應(yīng)首先遵循簡潔性原則，降低界面混雜度，在此基礎(chǔ)上建議推廣高浸入感導(dǎo)航界面，并通過自適應(yīng)系統(tǒng)界面的優(yōu)化進(jìn)一步提高空間導(dǎo)航績效。

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