恢复性虚拟现实技术:身体交互性与环境融入在心理健康中的作用

时间:2026年3月21日
来源:Journal of Environmental Psychology

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本研究探讨沉浸式虚拟现实通过具身交互和环境嵌入性提升心理健康,基于注意力恢复理论和压力减少理论,分析虚拟环境的吸引力、一致性和兼容性对认知和情感恢复的影响,验证其有效性和设计指导。

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林永倩|苏安英|克里斯蒂安·瓦格纳
香港中文大学深圳学院人文与社会科学学院

摘要

传统的基于技术的心理健康方法,如引导式冥想和正念应用程序,主要依赖于被动、以在场感为导向的体验,身体参与度较低。虽然这些方法在减轻压力和情绪调节方面有效,但缺乏沉浸式技术所能提供的动态和交互性元素。本研究探讨了沉浸式虚拟现实(VR)如何通过身体互动(用户与虚拟环境的物理互动)和环境沉浸感(用户在虚拟环境中的感知沉浸)来提升心理健康。这些技术特性通过将身体的动作(互动性)与身体感知的位置(沉浸感)相匹配,实现了身体的参与。基于注意力恢复理论和压力减轻理论,我们研究了这些特性如何塑造对虚拟环境的关键感知——吸引力、连贯性和兼容性——从而促进认知和情感的恢复。我们的研究结果表明,身体互动和环境沉浸感显著增强了用户对虚拟环境的感知,促进了更深层次的恢复和心理健康的改善。通过将焦点从被动在场转向主动的身体参与,本研究深化了对沉浸式VR如何设计以增强恢复效果的理解。

引言

近年来,心理健康已成为一个重要的全球健康问题(Deng等人,2024;McGrath等人,2023)。根据世界卫生组织(2022)的数据,每八个人中就有一人受到精神障碍的影响。广泛存在的心理健康问题不仅降低了个人的生活质量,也对组织的绩效和社会的可持续发展构成了挑战(Aon,2024;Stinson,2024)。解决心理健康问题的一种有前景的方法是增强恢复力,即通过与舒适环境的互动来促进心理或生理上的恢复(Bratman等人,2012;Joye & van den Berg,2018)。传统上,恢复力与自然环境(如森林或海岸线)相关联,这些环境为人们提供了从压力和认知疲劳中恢复的机会。然而,对于生活在城市地区或日程安排紧张的人来说,接触这样的自然环境往往受到限制。
为了解决这些可及性问题,传统的基于技术的解决方案,如基于网络或移动设备的冥想和正念应用程序,已被广泛用于心理健康恢复(Egger等人,2023;Yosep等人,2024)。这些应用程序通常通过二维(2D)屏幕提供引导性的视听指令,可以实现结构化的放松,但限制了用户与周围环境的动态互动。尽管这些方法在减轻压力和调节情绪方面有效(Huberty等人,2021;Sun,2023),但其被动、以在场感为导向的性质往往缺乏深度认知和情感恢复所需的沉浸感(Reece等人,2022;Yeo等人,2020)。因此,这些传统方法可能无法完全捕捉到更具互动性和身体参与性的体验所提供的恢复效果。这一局限性凸显了需要替代的数字解决方案,通过整合身体参与来增强心理健康(Cheung等人,2025;Wieczorek等人,2024)。
沉浸式虚拟现实(VR)的进步为这一挑战提供了新的解决方案。通过模拟自然和其他舒适的环境,沉浸式VR利用真实的视觉、听觉和触觉刺激,让用户能够在虚拟环境中体验恢复——这些虚拟环境在数字上构建,反映了真实恢复环境的特性(Freina & Canessa,2015;Mattila等人,2020)。这些虚拟环境具有独特的优势,如易于访问、可定制性和沉浸感(Pardini等人,2022),使其成为物理恢复环境的可行替代方案(Nukarinen等人,2022)。因此,沉浸式VR是一种有效的数字媒介,可以通过可访问和吸引人的恢复体验来支持心理健康。
基于这一潜力,越来越多的研究开始探讨沉浸式VR的恢复效果。许多研究表明,沉浸式VR体验可以促进心理恢复和提升心理健康(Kari等人,2024;Xia等人,2024;Ünal等人,2022)。这些研究普遍支持,与沉浸式虚拟环境的互动可以引发有意义的恢复和情感缓解(Bolouki,2022;Browning等人,2021;Kari等人,2024;Wong等人,2022)。然而,现有研究主要集中在探讨沉浸式VR的恢复效果或将其与其他形式(如物理环境或2D媒体)进行比较。对于沉浸式VR环境中恢复如何发生以及为什么发生,关注较少。特别是,缺乏研究探索增强特定恢复维度(即认知和情感恢复)的潜在机制,以及可能驱动这些效果的技术因素。这一空白至关重要,因为技术特性从根本上塑造了用户在虚拟环境中的体验。如果不深入理解这些特性如何影响恢复,就很难设计出能够可靠支持心理健康的沉浸式VR体验。
为了解决这一空白,本研究探讨了在沉浸式虚拟环境中增强恢复效果的机制。在注意力恢复理论和压力减轻理论的指导下,我们开发并实证测试了一个理论模型,该模型确定了恢复的前因和后果。具体来说,我们关注沉浸式VR的技术特性——身体互动和环境沉浸感——作为塑造用户对虚拟环境感知(即吸引力、连贯性和兼容性)的关键因素,这些因素进而驱动认知和情感恢复。此外,我们还探讨了这些恢复体验如何促进心理健康的改善。
在模型中,身体互动指的是用户与沉浸式环境的自然和直观的身体互动。全身互动通常比上半身的运动提供更高的沉浸感,而追踪精细的身体手势(例如手指或面部动作)可以进一步增强真实感。例如,在像Kayak VR这样的自然主题VR应用中,用户通过手臂划桨并通过身体动作导航,以类似于现实世界划独木舟的方式在虚拟水中航行。
另一方面,环境沉浸感让用户感到自己被虚拟世界所包围并融入其中。这种沉浸感可以通过广阔的视野、低延迟、高质量的空间音频和真实的环境设计得到加强。例如,在自然主题的VR体验中,全景视觉效果和随头部动作变化的空间音频让用户感觉自己真正置身于宁静的湖泊环境中。
从学术角度来看,本研究通过整合认知和情感维度,并识别增强心理健康的心理和技术机制,深化了对沉浸式VR中恢复过程的理解。通过这样做,它将恢复理论扩展到了数字中介的沉浸式环境中,并强调了沉浸式VR作为促进心理健康的有意义平台的作用。在实际应用中,这些发现为设计促进心理恢复的沉浸式虚拟环境提供了可操作的见解,为开发人员、设计师和寻求利用沉浸式VR进行恢复的心理健康从业者提供了指导。

研究片段

恢复

恢复是一个多方面的过程,涉及通过与舒适环境的互动来补充耗尽的注意力和从压力中恢复(Pasanen等人,2018)。与这样的环境互动可以让人们被迷人的刺激所吸引,从而脱离日常生活,促进认知和情感的恢复(Kaplan,1995;Ulrich,1983)。这种恢复补充了耗尽的认知资源,如注意力,从而

研究模型和假设开发

基于注意力恢复理论和压力减轻理论,所提出的模型认为认知和情感恢复对用户的心理健康有积极影响。该模型还确定了恢复的两个维度的具体前因,包括技术特性——即身体互动和环境沉浸感——以及用户对虚拟环境的感知,特别是吸引力、兼容性和连贯性。图1展示了研究

研究方法

为了检验研究模型,我们进行了一项基于问卷的在线横断面调查,并获得了研究伦理批准。该调查在Prolific平台上进行,这是一个帮助研究人员从在线参与者那里收集数据的平台。先前的研究表明Prolific适合招募目标对象,并且在收集高质量数据方面具有可靠性(Palan & Schitter,2018;Peer等人,2017)。我们在Prolific上招募了参与者

测量模型

我们使用SmartPLS 4.0软件通过PLS-SEM技术分析了调查数据。所有被考察的构念都经过了反思性测量,并评估了其可靠性、收敛效度和区分效度以评估测量模型。首先,检查了指标载荷和交叉载荷,如表2所示。由于一些项目载荷低于0.70,因此在进一步的数据分析之前将其移除。其次,通过Cronbach's alpha(CA)值和复合

讨论

本研究探讨了如何通过增强两个恢复维度——认知恢复和情感恢复——来改善心理健康。此外,我们还研究了恢复的间接和直接前因,包括技术特性和用户对虚拟环境的感知。研究结果在很大程度上支持了提出的假设,并提供了有价值的见解。
首先,结果表明认知恢复和情感恢复具有积极

CRediT作者贡献声明

林永倩:写作——审稿与编辑,撰写初稿,方法论,调查,正式分析,概念化。苏安英:写作——审稿与编辑,撰写初稿,概念化。克里斯蒂安·瓦格纳:写作——审稿与编辑,方法论。

利益声明

无。

致谢

本项工作得到了韩国教育部韩国国家研究基金会(NRF-2024S1A5A8022374)的支持,该资助授予了相应的作者。

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