[论文解读] Remote VR Studies -- A Framework for Running Virtual Reality Studies Remotely Via Participant-Owned HMDs

Radiah Rivu, Ville Mäkelä+10 more|arXiv (Cornell University)|Feb 22, 2021

Virtual Reality Applications and Impacts参考文献 35被引用 9

一句话总结

本文提出了一种四路径框架，用于利用参与者个人的头戴式显示器（HMD）开展远程虚拟现实（VR）研究，实现无需实验室环境、参与者多样性更高的研究。该研究评估了从独立应用程序到社交VR平台等多种方法，识别了在设置、伦理和数据收集方面的关键挑战，并提出了安全、可扩展的远程VR研究最佳实践。

ABSTRACT

We investigate the opportunities and challenges of running virtual reality (VR) studies remotely. Today, many consumers own head-mounted displays (HMDs), allowing them to participate in scientific studies from their homes using their own equipment. Researchers can benefit from this approach by being able to reach a more diverse study population and to conduct research at times when it is difficult to get people into the lab (cf. the COVID pandemic). We first conducted an online survey (N=227), assessing HMD owners' demographics, their VR setups, and their attitudes towards remote participation. We then identified different approaches to running remote studies and conducted two case studies for an in-depth understanding. We synthesize our findings into a framework for remote VR studies, discuss the strengths and weaknesses of the different approaches, and derive best practices. Our work is valuable for HCI researchers conducting VR studies outside labs.

研究动机与目标

• 通过使用参与者个人的VR设备实现远程研究，解决传统实验室VR研究中参与者多样性有限的挑战。
• 通过将VR研究从受控的实验室环境转移出去，克服物流和可及性障碍，尤其是在COVID-19大流行等事件期间。
• 为研究人员提供一个结构化、基于证据的框架，以有效且合乎伦理地设计和开展远程VR研究。
• 基于HMD所有者和案例研究的真实世界数据，探究远程VR研究的可行性、局限性及伦理考量。
• 支持更广泛的HCI社区采用可扩展、包容且技术上可行的远程VR研究方法。

提出的方法

• 对227名HMD所有者进行了在线调查，以评估其人口统计特征、VR设置配置以及参与远程研究的意愿。
• 分析了现有的VR分发渠道，包括应用商店（如Steam、Play Store）和社会化VR平台（如Rec Room、VRChat），以评估其在远程研究中的适用性。
• 开发并部署了两个案例研究，以测试不同的远程研究方法：一个使用独立VR应用程序，另一个使用现有的社交VR平台。
• 将研究发现整合为四路径框架：(1) 独立应用程序分发，(2) 通过供应商应用商店部署，(3) 通过社交VR平台API集成，(4) 在社交VR平台内直接设置。
• 整合了研究者需考虑的因素，如笔记可及性、远程监控和安全数据传输，以确保研究完整性和参与者安全。
• 提出了合乎伦理的设计最佳实践，包括透明的风险沟通、安全的数据处理以及远程监督，以减轻健康和隐私风险。

(a) Total time (hours) spent in VR on weekdays and weekends. Most users spend at most two hours with the VR setup on weekdays and on weekends under normal circumstances. During the pandemic, participants reported somewhat higher usage.

实验结果

研究问题

• RQ1 RQ1：HMD所有者及其家庭VR设置在远程研究中的适用性如何？这些设置带来了哪些限制？
• RQ2 RQ2：在开发、分发和运行远程VR研究方面，有哪些可行的技术和后勤方法？
• RQ3 RQ3：每种远程VR研究设计方法的优势、劣势和关键考量因素是什么？
• RQ4 RQ4：研究人员如何在缺乏现场监督的情况下，确保远程VR研究的伦理标准、数据安全和参与者安全？
• RQ5 RQ5：远程VR研究执行过程中会出现哪些实际挑战，以及如何加以缓解？

主要发现

• HMD所有者是一个多样化的人群，其VR设置各不相同，调查中85%的参与者表示愿意参与远程VR研究。
• 最有效的远程研究方法取决于研究者控制力、参与者自主性与技术投入之间的平衡——从低投入的应用商店部署到高投入的独立应用程序开发。
• 使用现有的社交VR平台（如Rec Room）可实现快速部署和实时研究者在场，但会限制实验控制力和数据收集的灵活性。
• 通过直接向参与者分发独立VR应用程序，可实现对研究环境的完全控制，但需要大量技术投入和安全的分发机制。
• 远程研究者面临实际挑战，如佩戴HMD时难以访问笔记，可通过使用桌面访问或在虚拟环境中嵌入笔记来缓解。
• 在远程环境中，潜在的伦理风险——包括晕动症、隐私暴露以及缺乏现场支持——被放大，因此需要透明的风险沟通、安全的数据处理以及远程监控协议。

(b) Space available for users’ VR setups, showing most users have a space of up to 25 square meters. 26 participants stated a larger than 40 square meters space (excluded in this plot).