作者：腾讯研究院S-Tech工作室,李峙研究组 著,
出版社：浙江出版集团数字传媒有限公司
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VR心潮试读：
前言
在探索科技与社会的交互关系时，我们常被问到这样的问题：我们应如何更加广泛地分享这史无前例的技术发展所带来的好处？我们又该怎样承受不断累积的变化所产生的不可避免的震荡？每个个体如何才能在这相互缠绕的不确定时代中获得幸福？
腾讯是众多科技公司中的一员，关注新技术的发展，借助它实现更大跨度的发展，几乎是所有科技公司通用的宝典。与此同时，一个个具体的、真实的个人和家庭支撑起了腾讯十多年的进步，所以保持对个人与社会的具体而微的关注，是腾讯研究院长期坚持、贯彻的目标。
面对上述的一些问题，我们不仅要从技术的路径出发去做研究，也要自始至终不离开“人本”的场域。当虚拟现实（VR）技术向我们扑面而来时，我们关注的不仅仅是如何利用这一技术延伸更多的产品和服务，同时，我们常常提醒自己也要保持理性的克制。所以，我们谨慎地提出了一系列问题——VR对个人生理和心理可能带来哪些影响？对社会可能带来哪些影响？
腾讯研究院S-Tech工作室与浙江大学心理与行为科学系李峙研究组，组建了VR心潮联合工作组，整合、梳理了大量前人的研究成果，并集结成本册。这一工作非常基础，却很有意义。它让我们在快速奔跑中，保持警醒，不忘初心。腾讯研究院院长司晓2017年8月
导论
你体验过虚拟现实吗？无论答案是肯定还是否定，相信你已注意到，虚拟现实（简称VR）正在走进我们的生活。Virtual reality will be the futurereality。虚拟现实技术的不断进步将掀起全球新的文明浪潮。这一浪潮不仅是一场技术革新，也是对人类生命与智能的又一次推进。本书将系统地揭示VR对人与社会的影响，从而帮助读者更好地认识VR的应用能力与潜在风险。
VR对人的影响首先发生在心理认知层面。第一次体验VR时，你会感觉自己身处在另一个空间中，并与自己实际所处的环境失去了联系。VR所引发的这种感觉被称为“临境感”。“临境感”可以通过主观报告量表或行为和生理等指标进行评估，是衡量VR质量的一个重要指标。许多研究表明，“临境感”与许多VR中的特殊体验相关。了解“临境感”是认识VR对人影响的第一步。
如果你想与VR中的物体进行交互，你通常需要借助一个虚拟化身(avatar）来完成操作。Facebook在F8大会上推出的socialVR的demo就是一个很好的例子：每个用户在VR中以虚拟化身的形式见面，交流，娱乐。这种类似于灵魂附体的体验是一种全新的人机交互形式，必然会引发许多有趣问题。比如，你是否能适应这个新身体，以及这个新身体反过来会如何影响你。
另外，身处VR环境中，人的认知能力将不可避免地受到这种全新环境的影响。我们大脑的认知能力是在人类历史的长河中逐渐稳定下来的，已经适应了现实世界。VR世界尽管已相当逼真，但终归与现实世界有所差别，VR世界与现实世界的差异性将会影响我们的脑与认知。这种影响绝非无足轻重，而关乎一款VR产品的用户体验，并决定了其市场前景与生命力。
以上关于VR对认知影响的讨论，我们将在书中的第二章具体叙述。在更宏观的应用层面上，VR对人的影响还表现在它可以作为医疗辅助工具改善人的身心健康。2002年，62名心理治疗专家将VR心理治疗手段的潜力水平排在38种治疗手段中的第3位。目前，VR心理治疗不再只是实验室中的概念，而是已经成功地推出了一些商用产品。其实，VR心理治疗依据的原理仍然是临床心理学的经典知识，比如暴露疗法（exposure therapy）。但是利用VR，咨询师可以为病患提供足够真实而又安全无害的刺激，去引导病患克服自身的心魔。另一方面，VR也被利用在临床医疗领域，主要包括两个方面：镇痛与复健。
VR镇痛的基本原理是，让患者的注意力完全投入在VR世界中，从而极大程度地使他们忽略现实世界中的疼痛感。而VR复健的基本思路则是，用VR给患者提供定制化的训练场景，这样既能使患者对复健过程乐在其中，又能通过信息化手段监控患者的恢复情况，从而达到相比于传统复健方法更好的效果。
VR在帮助我们的同时，也可能会影响我们的健康。使用VR一段时间后，你可能会感到头晕恶心，，这种现象被称为VR晕动症（motion sickness）。晕动症是影响VR普及的瓶颈之一，试想一下，如果VR用户因为头晕的关系，只能在VR中坚持半个小时，那么VR将无法成为PC和手机的替代品。因此，解决VR晕动症这一顽疾势在必行。但首先我们要真正了解晕动症产生的原因，才能对症下药。第三章将具体讨论VR对健康的影响。
很多例子已经证明，新技术带来的影响注定会渗透到社会的方方面面，VR对人的影响最终也必然上升到到社会层面。尽管我们离VR彻底颠覆现实社会的那天还很遥远，但是在有些领域已初见端倪。本书主要关注两个方面：社交与教育。社交关系的质量影响人的幸福感，而教育的质量影响人的发展。VR在这两方面究竟会产生怎样的影响？现阶段具体发展到了什么地步？这些内容将在第四章详细叙述。
VR作为一种沉浸式、富媒体的信息技术，它对人产生的影响是方方面面的：从底层的认知心理，到教育、医疗等应用层面，最后延伸到社会行为和社会交往。本书在试图理解VR带来的种种影响的同时，也是在展望人类将要面对的未来。自VR这一概念诞生至今，学界已有从不同角度讨论VR影响的文章发表，这些文章来自不同领域的作者（其中心理学家贡献良多），所讨论的VR形式既有如今的沉浸式VR，也有过往的桌面式VR。本书正是在整理这些已有文献的基础上，瞭望终将到来的VR世界。第一章心临其境当虚拟融入现实
什么是现实，什么又是虚幻？
在经典美国科幻电影《黑客帝国》中，几乎所有人都生活在一个由A（I人工智能）支配的世界。在这个世界中，名为Matrix的智能母体通过向大脑直接传输数据，给人们带来视觉、听觉、触觉、味觉等各种感官刺激。人类生活在计算机程序设定的故事情节中，却感觉无比真实。
这部1999年上映的电影与许多其他经典的科幻电影一样，有着深刻的预言意味。在影片中，导演沃卓斯基描述了一种可能：我们感知到的现实是大脑对各种感官刺激进行接收、加工与综合的结果。只要能向大脑提供逼真的感官刺激，便可以创造真实。不是吗？这就是如今我们所说的虚拟现实（virtual reality，简称VR）背后的基本原理。
早在1965年，计算机图形学之父Ivan Sutherland就提出了VR的想法，他也因此被认为是“VR之父”（之一）。他在其发表的《终极显示》一文中，描述了自己对VR的设想：“它可以显示一个房间，电脑可以控制房间中一切东西的存在，房间中的椅子逼真到似乎可以上去坐坐，显示出的手铐简直可以拷人，子弹好像能致人于死地。只要用适当的程序，这样一种显示可能创造出文学上爱丽丝漫游的奇境。”
仅仅三年后，Sutherland和他的学生就把设想初步变为了现实。他们开发了世界上第一款头戴式显示器（head-mounted display，简称HMD）。这款被称为“达摩克利斯之剑”的设备如今看起来十分笨重，但是却证实了对VR而言最重要的一种感觉虚拟——视觉虚拟是可行的。视觉之所以重要，是因为人类接收到的外部信息80%以上来源于视觉。心理学巨擘StevenPink在其名著《How the mind works》中将视觉感知描述为心智的四大能力之一。半个世纪后的今天，HMD仍然是沉浸式VR技术最重要的部分。视觉模拟的逼真程度是影响VR真实感的主要决定因素。
潜在的巨大应用市场推动了VR技术的迅猛发展。随着硬件成本的降低，VR设备开始从高端实验室走入寻常百姓家，消费级VR设备开始进入普通大众的视野。例如，自2016年10月正式开售起，截止到2017年6月，索尼公司的PlayStation VR销量已经突破百万台。截至2016年底，另外两大主流VR厂商HTC vive和Oculus Rift也分别售出42万台和24.3万台（数据源自Super Data）。同时，用于移动端的Gear VR销量更是已突破500万台。虽然这些VR设备的价格已降至人民币3000元左右，但仍需要价格过万元的计算机（主要是高性能显卡）做为支持。
尽管VR硬件发展一片光明，但VR应用软件却处于迷茫与困惑之中。在被称为VR元年的2016年的上半年，VR充分地吸引了人们的眼球，但是由于没有期望中的杀手级应用出现，2016年下半年整个VR市场一度陷入了寒冬期。2017年第一季度投资者对VR的投资有所回暖，可是关键的问题在于，究竟应该设计开发怎样的VR应用才能引爆市场？在回答这个问题前，开发者需要了解VR这种新媒介区别于广播、电视、手机等传统媒介的最大不同之处。我们认为，答案就是VR给用户提供了超强的沉浸感与临境感。沉浸感与临境感
看到沉浸感与临境感这两个概念时，你也许会对前者更加熟悉，而对后者感到陌生。科技媒体在报道VR时往往喜欢用沉浸感（immersion）这个词，但是心理学家则更关心临境感（presence）。这两者之间有密切的联系，但又有所区别。
沉浸感强调的是一些客观技术指标对虚拟环境产生的作用，比如显像设备的类型（HMD/CAVE/桌面显示器），视场大小（field of view，FOV），画面解析度，显示刷新率，运动捕捉的更新率等。这些技术指标的好坏会直接影响用户的VR体验。沉浸感的强度依赖于这些技术指标，比如FOV越大，画面解析度越高，沉浸感就越强。
临境感则更加强调VR使用者的主观感受——在多大程度上，VR用户感觉自己是身处在VR环境之中，而不是肉体所在的物理环境。也许你已经有些迷惑了，这种主观感受不也依赖于设备的技术指标吗？那么临境感与沉浸感又有何区别呢？
实际上，沉浸感的确是临境感的基础。VR设备的技术指标越高，带给用户的临境感越强。但是对于两个使用相同硬件设备（换言之，具有相同沉浸感）生成的VR，一些内容（软件）设计上的区别可以大大影响临境感。比如，内容中的故事越是吸引人，虚拟环境中的交互方式越是接近现实中的交互方式，物体的行为（例如碰撞）越是符合真实世界中的物理规律等，其临境感就越强。
以电影来作类比，沉浸感涉及的是屏幕大小、画面精细程度或者是立体特性（2D或3D）等方面，而临境感谈及的是剧本、镜头的运用以及剪辑的手法。前者固然是重要的基础，但后者却决定了观众能否“入戏”。技术的发展自有其节奏稳步前行，而内容的创作却往往需要思维的顿悟。本书从心理学的角度出发，因而更关心临境感。在随后的内容中，若无特别说明，谈及这两者时我们将统一使用临境感一词进行指代。可量化的临境感
主观感受是可以测量的，临境感也不例外。临境感是衡量VR应用的质量的重要指标之一，因此，定量地评估临境感，无论是对学术研究还是对实际产品开发，都具有重要的意义。
最常用的一种测量临境感的手段是主观报告量表。Witmer和Singer在1998年首次将使用量表测量临境感的方法进行了系统化。他们认为影响临境感的因素主要可分为四类：1）控制因素（如动作交互方式），2）感觉因素（如视觉模拟），3）注意因素（将注意力集中在虚拟环境而非实际物理环境），4）真实感（涉及VR中的内容与情节）。他们据此设计了两份量表，一份是临境感问卷量表（PQ），另一份是沉浸倾向问卷量表（TQ）。前者主要测量用户临境感的大小，而后者是测量用户完全沉浸于VR中的可能性，因而更多地问及用户的注意力投入能力与倾向。Witmer和Singer在1998年提出的这两种量表已被文献引用超过3000次。
问卷量表测量的好处在于使用简单方便，但缺陷是测量结果不够客观，而且无法实时地了解用户临境感的变化。为了克服量表的这些缺点，研究者们开发了一些更为客观的测量方法来了解用户的临境感。其中一类测量手段是，通过检测用户在虚拟场景中的生理指标来推测其临境感。如果用户在虚拟场景中表现出的某些生理指标与在类似的真实场景中应该出现的生理指标一致，就可以推测用户在该场景中的临境感较高。比如在Slater（2002）的研究中，被试会在VR中体验站在非常深的“虚拟坑”边缘的感受。这个虚拟坑看起来与现实中的深坑别无二致，如果你在现实世界看到这样一个深坑，肯定会心里一紧，然后绕道而行；在实验中，当被试走近这个虚拟坑时，研究者发现其心率的确显著地提升了。除了心率，皮肤电、体温、肌肉的紧张度、瞳孔大小等生理数据也可以用于测量临境感的强度（Insko,2003;Riva et al,2003）。还有研究表明使用脑电图（EEG）记录用户的脑电信号也是一种测量临境感的可行方案（Strickland & Dan,1997）。图1.1虚拟坑Sanchezvives-2005
另一类客观测量临境感的方法是观测用户的行为。其逻辑与观测用户生理指标类似：用户在虚拟场景中的行为表现与真实环境越相似，则可推测其体验到的临境感越强。在研究中，一些反射性的行为反应常被用作测量临境感的指标。比如，当在虚拟环境中有物体朝你飞来，临境感较高的用户将会下意识地做出躲闪行为。另外，临境感越高，用户就越难区分虚拟环境与现实环境。利用这一点，研究者便可以通过观测用户当前行为对应的是虚拟环境或是现实环境中的刺激目标，从而推测用户临境感的强弱。在Slater（1995）的研究中，研究者首先让被试在真实环境中看到一台收音机，随后进入虚拟环境中，看到在同样位置摆放的一台虚拟收音机。随后，研究者改变真实收音机的所在位置，并且放出声音，要求被试指出真实收音机的正确位置。实验结果发现，被试的临境感越强，就越有可能指向虚拟环境中收音机的位置，而非真实收音机的位置，由此表明这种方法的确可以用于测量临境感。影响临境感的因素
基于上述对临境感的测量方法，研究者们探究了影响临境感的因素。Sanchezvives（2005）的相关综述总结了影响临境感的主要因素，如下：（1）硬件设备的指标：例如，显示图像的刷新率和用户报告的临境感强度成正相关，能够产生临境感的最小刷新率为15H（zBarfield et al.,1995）。再比如，用户头部移动追踪设备的检测延迟也与临境感密切相关，运动跟踪的延迟越小，临境感越强（Meehan et al.,2003;Hendrix & Barfield,1996;Barfield et al.,1998;Barfield et al.,1999;Ijsselsteijn et al.,2001）。（2）阴影：现实世界中总是充满光影，阴影是影响用户感受到的视觉真实性的重要因素之一。有研究指出，在虚拟场景中使用动态移动的阴影要比使用静态阴影或者没有阴影能引发更强的临境感（Slater et al.,1999）。（3）声音：声音对临境感有很大的影响。有研究表明，与没有特定方位的声音或没有声音相比，有特定方位的声音会增强用户的临境感（Hendrix et al.,1996）；另外，在虚拟场景中与视觉信息同步的声音可以提高用户的自我运动感，而这种自我运动感的提升也有助于增强临境感（Väljamäe et al.,2004）。（4）触觉反馈：触觉反馈对提升临境感的作用非常明显。以使用虚拟坑的实验为例，当虚拟坑周围的虚拟木质地板在现实中有真实的木质地板相匹配时，靠近虚拟坑的用户能得到真实木质地板的触觉反馈，从而获得更强的临境感（Usoh et al.,1999）。现在许多企业与研究机构非常重视触觉模拟的研发，也正是看到了触觉模拟对于提升临境感的重要性。（5）虚拟化身：所谓虚拟化身是指用户在VR中自己的身体形象。常用的虚拟化身有完整的3D人体模型，或者是部分身体的3D模型（如手部）。研究显示，在VR中拥有虚拟化身的用户，要比在VR中没有虚拟化身的用户拥有更强的临境感（Meehan et al.,2002）。有关虚拟化身的研究，我们会在本书第二章中详细叙述。（6）本体运动反馈：由于现在的HMD基本都有数据线与计算机相连，并且监控头盔位置和朝向的传感器只能支持在一定距离（通常是数米）内的追踪，所以用户在VR环境中无法大范围地行走，否则不是扯到线就是撞到墙。所以，目前在VR中的移动通常是操作输入设备（比如和HTCVIVE配套的控制手柄）。有研究显示，让用户通过真实的行走来控制其在VR中的移动时，可以增强用户的临境感，而且可行走的范围越大，临境感越强（Slater et al.,1995;Usoh et al.,1999）。有关在VR中的移动方式的探讨，我们会在本书第二章的空间感知部分详细叙述。
综上所述，当VR中的内容与现实场景越接近，用户的临境感就越强。你可能会猜测，临境感尤其应该与VR所提供的视觉模拟的真实程度相关。令人惊讶的是，到目前为止，除了前面提到的阴影对临境感的提升有帮助外，并没有研究表明高度真实的3D效果就要比低仿真的3D效果能带来更高的临境感。对于开发者来说，这其实是一件好事，因为这意味着在视觉内容上，我们可以用更具想象力的方式来进行设计，而不需要完美地重构现实世界。
其实，VR环境中一些不易被察觉的巧妙设计反倒更能提高临境感。比如Lee等人（2016）的研究注意到了一条现实世界中隐蔽而重要的规则：人们经常在不经意间通过物体产生间接的物理交互。比如，当一个人将饮料罐递给另一个人时，虽然两个人的手没有碰在一起，但是力会通过饮料罐在两人间传递。Lee等人借鉴了这一思路，在他们的研究中，一组被试在VR中坐在一张桌子前与对面的虚拟化身一起玩游戏。同时在真实世界中，被试也把手靠在一张桌子上。当对面的虚拟化身将手压在桌上时，VR中的桌子会略微倾斜，与对应在真实世界中的桌子的倾斜保持一致。实验结果显示，在这样的条件下，被试的确会产生更强的临境感。小结
临境感是VR体验的核心。事实上，临境感正是通过影响用户的VR体验来对VR应用产品的效果产生至关重要的影响。在本书第三章会提到，临境感与VR心理治疗的效果和VR疼痛控制的效果等都高度相关。临境感越强，用户就越感觉自己身处VR世界。因此，要设计一款优秀的VR产品，想方设法提高临境感是重中之重。
在未来理想的VR产品中，用户的超强临境感将使他们无法区别虚拟世界与现实世界，正如电影《黑客帝国》中所描绘的那样。然而，目前的VR技术还处于发展的初级阶段，其带给用户的临境感还有很大的提升空间。尚未完全成熟的VR技术所具有的特点其实正在悄然地影响着VR用户。这种影响，首先最直接地发生在人们的心理层面。在下一章中，我们开始讨论VR对人的心理认知的影响，从虚拟身体到虚拟空间，逐步剖析VR的心理魔力。第二章VR如何影响心理认知
自人类诞生以来，经过历史长河的漫长演化，我们的大脑早已学会了如何适应这个世界。人类的大脑是如此的精密，它让我们能够自如地操控身体，轻易地找到食物所在地与回家的路，记住谁是自己的亲人与朋友，谁又是有危险的敌人。
然而，当我们进入VR世界，我们突然就进入了一个大脑并不熟悉的领域。在这个世界中，许多全新的特征需要大脑来重新适应。VR就像是魔法，悄无声息地影响着用户的大脑。大脑需要在这个新环境中重新学习曾经在现实中熟悉的实践——操控自己的身体，找到食物的所在地和回家的路，记忆…
在本章中，我们将仔细探讨这些问题。VR影响自我认知
如果人生可以重来，你会不会想把自己变成另一个人，开启一段与现在完全不同的生活？
对于每一个人而言，性别、肤色、容貌、种族等很多特征都不是自我能决定的。除非借助特殊的措施（如整容、变性等），否则我们无法变成另一副模样。但VR的出现改变了这个事实。在虚拟世界中，你可以轻而易举地换上金城武或苏菲·玛索的脸，换上斯瓦辛格或姚明的身材；你还可以选择任意的肤色，并自行决定成为男人还是女人；你甚至可以和别人交换身体，或使自己成为无形的灵魂，在空中观看自己的躯体。
戴上VR头盔后，你将看不见自己真实的身体。当你进行某些运动，比如摆动手部，你会看到计算机程序绘制的虚拟手在进行相应的动作。虚拟现实的特殊之处正在于此，它可以使我们忽略自己原本的身体，并以新的自我形象取而代之。对于那些支持多用户交互的VR应用，为每个用户提供虚拟化身是必不可少的。正如《黑客帝国》中描绘的那样，在不久的未来，人们将花费大量时间于VR世界中，以全新的自我形象与他人共处。“没错，那个虚拟化身就是我”
那么，如何才能让VR用户觉得从未见过的虚拟化身就是自己呢？通过实验室研究，研究者们发现了两种有效的办法。
第一种方法是采用虚拟镜（virtual mirror）技术。比如在Banakou和Slater2014年的研究中，主试在被试全身的主要关节部位粘上追踪标记，使得实验室的动作捕捉系统可以实时跟踪被试的身体运动情况。被试戴上虚拟头盔后，会在VR场景中看到一面虚拟镜子。在镜子中，被试可以看到自己的虚拟化身的映像。这个虚拟化身的映象会跟随用户的动作实时变化，就好像我们平常在镜子中看到自己的虚像那样。在体验一段虚拟镜之后，被试会产生一种镜中映像就是自己身体镜像的强烈错觉，最终认为镜中的虚拟化身就是自己。2.1虚拟镜子
第二种方法是利用“视觉-触觉”同步技术。比如在Peltkova和Ehrsson2008年的研究中，主试在一个假人的头部安装摄像头，当被试戴上VR头盔后，视角是假人低头看到自己身体的画面。被试被分为两组。对于实验组的被试，主试同时轻刷被试和假人的腹部；而对于控制组的被试，主试异步地轻刷两者的腹部。两组被试的轻刷过程均持续两分钟左右。相比于控制组，实验组的被试强烈感觉到假人的身体就是自己的身体。为了更进一步地证实这种主观感受，主试还进行了一个“恶作剧”测试——将一把小刀靠近假人的身体，实验组的被试都会下意识地做出闪躲的动作，就好像这把小刀是真的在逼近自己的腹部。由此可见，当对身体的视觉和触觉感受完全同步时，被试会强烈地感觉虚拟化身就是自己。图2.2视觉-触觉同步Pe3.tkova & Ehrsson,2008
上述两种方法的共同点是，让用户看到的虚拟信息与其体验的另一种（或多种）感觉信息保持一致。虚拟镜技术使用的是视觉与本体感觉的同步。如果用户在运动时，镜子中的虚拟化身保持静止或按其它完全无关的方式运动，用户就不会产生强烈的身体拥有感。类似地，对于“视觉-触觉”同步技术，如果用户在看到假人的身体被接触时没有接受到相应的触觉信号，也同样不会感觉假人的身体就是自己的。这也表明，运动捕捉与触觉反馈这两种技术对于VR中身体拥有感的形成是非常重要的。适应虚拟化身
对VR中的虚拟化身产生拥有感之后，如果虚拟化身和我们本来的形象相差甚远，我们是否能够有效地适应这种差异呢？这个问题的意义在于，至少在现阶段，VR开发者很难让用户的虚拟化身和其自身形象一模一样。对于很多需要使用虚拟化身的VR应用，用户的虚拟化身更可能是抽象的卡通人偶（比如Facebooksocial VR的虚拟化身便是如此）；对于一些特殊的VR应用，开发者可能希望有意地设计一些“非人”的虚拟化身。比如，若要以夏目漱石的名作《我是猫》来设计一款游戏，那用一只猫的形象作为用户的虚拟化身自然更为贴切。“适应”虚拟化身的第一个层次，是让用户在主观上接受自己的虚拟形象。这与前文提到的身体拥有感类似，不过前文提及的身体拥有感多针对的是正常的人形虚拟化身；当虚拟化身形象变得十分特殊时，这种身体拥有感还能延续吗？Normand等人（2012）的研究探讨了这一问题。
被试坐在两张桌前，两只手分别放在两张桌上。随后被试进入到VR中，看到的画面是两只虚拟手分别放在两张桌上。由于使用了动作捕捉系统，当被试活动自己的手时，看到的虚拟手也会有对应运动，这种“视觉-运动”的同步可以让被试对虚拟手臂产生身体拥有感。在让被试体验过这种“视觉-运动”同步后，慢慢将VR中的一张桌子向前移动，与之对应，放在这张桌子上的虚拟手会随着桌子的向前被慢慢地拉长。最终被试看到的是如图中所示的奇怪场景。图2.3变长的手Normand et al.2012
研究者仍采用恶作剧的方式来测试被试对虚拟手臂的拥有感：当一个铁球砸向被试的被拉长的虚拟手时，被试与之对应的真实手出现了下意识的躲避行为。这表明，即使虚拟手的形象与真实手的差异很大，用户仍可能对虚拟手产生强烈的拥有感。“适应”虚拟化身的第二个层次，是自如地控制虚拟身体与虚拟环境中的物体进行交互。依然以《我是猫》的假想游戏为例，当虚拟化身是一只猫时，假定游戏中还设计了对猫尾巴的控制功能，用户要想“适应”这副猫身，就需要自如地控制猫尾巴与虚拟环境进行交互。
人能否自如地使用特殊的虚拟身体呢？Bailenson等人（2015）设计了一个有趣的实验，用以测试当VR中的四肢变得不同时，人对虚拟化身的适应能力。这个VR实验要求被试在10分钟内尽可能多次触碰目标物品。被试被分成三组：（1）正常组：被试的手和脚分别操纵虚拟身体的手和脚；（2）交换组：被试的手操纵虚拟身体的脚，被试的脚操纵虚拟身体的手。但是虚拟身体的手的活动范围被限制（即不会被抬得太高），而虚拟身体的脚的活动范围则被放大。（3）拓展组：和正常组一样，被试的手和脚分别操纵虚拟身体的手和脚。但是被试的脚的运动幅度反映在虚拟身体上时会被放大，而被试的手的运动幅度反映在虚拟身体上时会被限制。由此导致当被试将脚适度地抬起时，虚拟身体的脚会抬到过肩的高度；而当被试举起手时，虚拟身体的手看上去只是向前伸，就像平时我们拿桌面上的水杯时的动作。
也就是说，从正常组到交换组，再到拓展组，被试的虚拟脚的控制范围逐渐增加，而虚拟手的控制范围逐渐减小。实验结果发现，随着增加虚拟脚的控制范围，被试更多地使用虚拟脚去触碰目标。就完成任务的表现而言，交换组的表现要显著劣于另两组，而正常组和扩展组的表现没有差异。这些结果表明，用户有可能在很短的时间内适应特殊的虚拟身体，但前提或许是虚拟身体的控制方式不能完全违背自然的控制方式（如交换组）。图2.4适应虚拟化身Bailenson et al.2015
在另一个实验中，Bailenson等人探究了被试使用“第三只手”的能力。所谓“第三只手”是指，实验组的被试除了可以正常控制左右两只虚拟手外，还可以控制一只长度是1.5倍正常手的“魔术手”。当被试旋转自己的右手时，“第三只手”向前伸；而当被试旋转自己的左手时，“第三只手”向后拉。
实验任务同样是根据指令触碰目标。如图所示，物体分为两排，被试可以直接伸手碰到第一排的物体，但无法直接触碰到第二排的物体。对于控制组的被试，他们要想触碰到第二排的物体就必须要向前移动身体；而对于有“第三只手”的实验组被试，他们可以在不向前走的情况下，通过操作第三只手触碰到后排目标。
实验结果发现，随着任务时间的推移，两组被试的表现都会持续提高，直至达到稳定水平。在任务刚开始时，控制组被试的表现要优于实验组被试；但随着增加任务时间，实验组被试的表现逐渐超过了控制组被试。在两组被试的表现水平都稳定下来后，实验组被试有着更高的任务完成绩效。这些结果说明，只要有充分的适应时间，VR用户能够适应具有“第三只手”的奇怪身体，并且可以利用新身体获得更高效的表现。图2.5第三只手Bailenson et al.2015
综上所述，人脑是完全可以适应虚拟化身的。用户不但会在主观上接受赋予自己的虚拟身体，而且能够在很短的时间内学会控制虚拟身体的方法，即使这个虚拟化身不是正常的人体（但虚拟化身的操控方式不宜过分违反常理）。虚拟化身对用户心理的影响
社会心理学研究表明，一个人的容貌与身材往往会影响其行为。比如拥有壮硕身材的男性通常表现得更自信并更具男子气概。人们在社交网络上使用的头像、QQ秀等虚拟形象也往往会对用户的心理状态有所影响。那么，在对虚拟化身产生了身体拥有感、并适应了对虚拟身体的控制后，虚拟化身是否同样会影响用户的心理认知、进而改变其行为呢？
在这一研究领域，斯坦福大学学者NickYee开展了许多开创性的研究工作，并且发现了一种称为“海神效应”（the Proteus Effect）的现象。普罗透斯是古希腊神话中可以不断变化自身外形的海神，NickYee想借此表达：人们的行为会受到他们在虚拟世界中的化身形象的影响。
Yee et al.（2009）的一个实验让被试在虚拟现实中拥有不同的身高。有些被试的虚拟身高会比真实身高矮一点，有的保持不变，有些则比真实身高高一点。由于这种身高变化的程度很小，被试们并没有明显地察觉。但有意思的是，当虚拟身高比真实身高更高时，被试在进行谈判任务时往往能够获益更多。而对于那些虚拟身高比真实身高更矮的被试，他们在谈判中接受不平等条款的比例比另外两组高两倍。可见，虚拟化身的身高能在无意识间对人的行为产生影响。
Yee et al.（2009）的另一个实验探讨了虚拟化身的相貌对用户行为的影响。在这个实验中，一部分被试的虚拟化身相对其貌不扬，而另一部分被试的化身则颜值较高。被试们在虚拟世界中以化身的形式持续聊天20分钟，聊天的话题是一些生活琐事。结果发现，那些虚拟化身颜值较高的被试表现得更加自信。他们与人交流时，距离他人更近，有的甚至进入了他人的私人空间（普通人聊天时都会保持一定的距离，只有非常亲密的朋友才会进入对方的私人空间，即0.5米之内）。对实验不知情的评价者记录了被试透露的个人信息数量，结果发现，那些虚拟化身颜值较高的被试透露的个人信息更多。
Nick Yee的研究表明，虚拟化身的确会对用户的心理产生影响，进而改变用户的行为。那么，这种影响是否只停留在VR中，还是有可能在用户的真实生活中得到延续？在上述改变身高的实验中，被试完成了VR中的谈判任务后，还被要求在现实中面对面进行同样的谈判。为排除现实中身高差别的影响，被试所坐的椅子被调整了高度，使两名被试的高度相等。实验结果发现，那些在VR中获得较高身高的被试，同样能更多地取得谈判的成功。
在上述控制虚拟化身相貌的实验中，被试在结束VR任务25分钟后被要求参与另一实验。在这个实验中，被试需要在一个约会网站上选择自己的心仪对象并准备相亲。实验结果发现，那些在VR中获得高颜值化身的被试，会倾向选择更好看的人作为心仪对象。可见，在VR中获得高颜值化身的被试获得了更多的自信，并且这种提升的自信心延续到了真实世界。
既然虚拟化身的形象对用户的心理与行为的影响可以延续到现实中，那么是否可以利用这种效应去解决一些与社会态度相关的现实问题呢？事实上，已有许多研究者将海神效应运用在消除种族刻板印象上，具体内容我们会在第四章讨论VR对社会的影响时详述。
另一种广受关注的对海神效应的应用是对进食障碍相关疾病的治疗。其基本原理是，让患者对体态健康的虚拟身体产生拥有感，从而改善患者对自己身材的认知，进而改变对进食的态度。这方面的具体内容将在讨论VR与健康关系的章节中叙述。在VR中感受灵魂出窍
相信许多人都想知道灵魂出窍是怎样一种体验。VR既可以让用户的身体拥有感从真实的肉体转移到某个具体的虚拟化身，也可以在没有任何虚拟化身的情况下，让用户的身体拥有感发生在身体之外的某处，从而产生“灵魂出窍”的感觉。
在科学上，灵魂出窍又被称为离身体验(out-of-body experience,OBE)，是指在清醒的状态下，从真实身体之外的某个地方看到自己身体的一种体验——即意识中心位于物理身体之外，体验者从其他人的视角来观察自己（Ehrsson,2007）。离身体验曾在许多脑功能失调的临床案例中被报道过，包括中风、部分癫痫发作、毒品滥用等。现在借助VR，人们能够更加方便地体验“灵魂出窍”。
2007年发表在《Science》杂志上的两项研究采用了类似的手法——用VR达到灵魂出窍的效果（Ehrsson，2007；Lengenhager et al.，2007）。在Ehrsson的研究中，被试头戴HMD坐在椅子上，HMD与两个位于被试背后约两米远的摄像头相连，因而被试在HMD中能够从摄像机的视角看到自己的背部。实验者位于被试和摄像头之间，采用“视觉-触觉”同步技术，使用两个塑料棍同时戳被试真正的胸和摄像机稍微偏下的位置。主观问卷的结果显示，当视觉-触觉同步时，被试会报告出强烈的灵魂出窍的感觉；除了被试的主观报告外，研究者还采用了皮肤电的测量手段。当研究者假装用锤子砸向摄像机时，相比于非同步组被试，同步组被试的皮肤电阻更小，这表明同步组被试更可能误以为锤子是向自己砸来的。
在Lengenhager的实验中，同样让与HMD相连的摄像机置于身体之后，但这回主试只用小木棒轻刮被试的背部，而不对摄像机进行任何操作。有趣的是，被试报告感觉到自己的身体在自己（意识）的前方几米处。当摘下被试的头盔，让其从摄像机处出发，重新回到刚刚所在的位置时，被试回到的位置并非之前所站的位置，而是之前位置前面几米远的地方。由于被试感受到触觉刺激时，视觉线索并没有提示被试的意识在其他地方，但被试看到自己的身体确实是在眼前几米处。由此产生的效果即是，被试的意识中心还在实际站的位置，而看到的自己的身体却在另一个位置，从而感到身心分离。图2.6灵魂出窍Lengenhager et al.
VR能够提供的这种“灵魂出窍”体验有什么应用价值呢？研究者目前已经找到两个应用方向。一个方向是让人与人之间产生身体交换之感，从而促进换位思考；另一方向是通过灵魂出窍之感，减少人们对死亡的恐惧。
在Petkova和Ehrsson（2008）的实验中，被试戴着与摄像机相连的HMD与主试面对面握手，而摄像机则是从主试的视角记录两人握手的画面。也就是说，被试是以主试的视角在VR中同时看到自己和主试的身体。紧接着，被试和主试以相同的频率握紧手掌和放松，反复约2分钟后，被试会觉得主试的手才是自己的，而自己的意识存在于主试的身体之内，正在和自己的身体握手。当用刀逼近主试的手时，相比起逼近自己的手时，被试甚至会出现更强烈的恐惧反应。可见，被试已经将主试的身体当成了自己的身体。
而在Bourdin等人（2017）的实验中，实验组和控制组的被试均在VR中以第三人称视角观看自己的虚拟身体（被试均已通过虚拟镜技术获得了对虚拟身体的拥有感）。区别在于，控制组被试的身体动作仍然会反映在虚拟身体上，而实验组被试的身体动作不再对虚拟身体有所影响。另外，两组被试均会受到一些小球的碰撞，同时获得实际的触觉刺激。在实验组中，小球是朝被试的观测视角所在的位置撞去的；而在控制组中，小球是朝被试看到的自己的虚拟身体撞去的，这样做是为了让实验组的被试更强烈地感觉到自己的意识在身体之外的地方，而控制组的被试则相反。问卷结果表明，相较于控制组，实验组的被试对死亡的恐惧感明显减少了。这可能是因为，在体验灵魂出窍的感受时，人们或多或少地会假想这就是死亡后的体验。当感觉到所谓的死亡之感也不过尔尔时，他们对死亡的恐惧也就减弱了。图2.7用灵魂出窍面对死亡Bourdin et al.2017小结
在这一节中，我们讨论了与VR虚拟化身有关的认知感受——身体拥有感。实验结果表明，当视觉与本体运动的感觉或触觉一致时，我们会将虚拟化身当成自己。即便控制虚拟化身的方式非常古怪，我们也能在很短的时间内适应对虚拟身体的操控，并自如地与环境进行互动。在接受了虚拟化身后，虚拟化身会反过来影响我们的行为与态度，即所谓的“海神效应”。利用“海神效应”，用户会在不知不觉中被影响，海神效应也因此具有很大的应用价值。
VR还可以让人的意识与身体分离，这被称为离身体验。当分离出的意识处于其他人的物理身体内，就会产生身体交换的错觉；当分离出的意识不处于任何身体内，能从第三者的角度看到自己的身体，就会产生灵魂出窍的感觉。对于离身体验的研究仅仅是刚起步，但已经有研究发现，离身体验的运用能改变我们对一些事物的看法。比如，让被试想象离开自己身体的视角，被试会有更快的空间信息加工速度。尤其在自己不熟悉的场景中，他们能够更快地指出物体与物体之间的方位关系（Amorim,2003）。如果利用VR而非借助想象，更好的沉浸感会让离身体验更加真实，从而可能更好地提高人的空间信息加工速度和观点采择能力。
VR可以打破我们原本身体与意识的连接，使得外在形象得以重塑，并反过来影响我们对自己和其它事物的理解。在本章的后两节中，我们将讨论VR中其它因素对人的影响。这种影响首先发生在对空间的认知上，包括空间巡航与距离感知。VR影响空间认知
你从家开车去常去的一家大型百货超市，无需借助GPS导航，很轻松地到达了目的地。随后，你将车停在了地下停车场的某处停车位。当你购物结束准备回家，重新回到地下停车场，你稍作思考，不太费劲就找到了停车的位置。我们在日常生活中经常要进行这种与“空间”相关的行为。这种“基于一定目标，从某个空间位置移动到另一个空间位置”的行为称为空间巡航（navigation）。尽管我们已经习惯了这种空间巡航行为，但其背后的心理过程并不简单，它依赖于人的空间记忆和对一系列感觉输入的处理（包括视觉、听觉、运动反馈和本体感觉），以及对空间心理表征的操作。心理学上将支持空间巡航的心理能力统称为空间能力。那些在日常生活中有些“路痴”的人，其空间能力往往较差。
VR不仅能提供丰富的三维场景信息，还能够在有限的物理空间内创造出无穷的虚拟空间。用户不但可以观看VR场景中的内容，还可以在VR世界中无限地移动。但是，当你在VR中移动时，很快就会发现，在VR中你经常搞不清正确的路线。学者对这种VR迷航（disorientation）现象进行了研究，各方面的证据也表明这是一种稳定的现象。试想，你在VR中与伴侣约好在某地见面，却花费了好半天劲才找着地方，恐怕一次美好的约会就要大打折扣了。
那么，这种“VR路痴”现象究竟是怎么回事呢？在VR中迷失方向
人是多感官动物。即便是在空间巡航这样的简单任务中，大脑也需要综合各种感官的输入信息后再做出判断与决策。目前，VR技术仍是以视觉模拟为主，缺少逼真的多感官模拟，其它感官刺激的缺失（如前庭觉、触觉、本体感觉等）就可能会使VR中的空间巡航任务变得更困难。
如果要你从家里走一小段路、稍微转个弯、然后蒙上眼睛从当前的位置指向你的家，相信对大部分人来说，这都是一个简单任务。在VR中，情况仍然如此吗？实际上，在VR应用中，用户很多时候是无法在场景内进行远距离行走的。比如，现实中你可能是在自家的客厅进行游戏，而虚拟的场景可能是一个公园。因此，VR中的移动很多时候是利用控制杆来完成的。也就是说，用户其实没有物理运动，只是通过控制杆调整其虚拟化身在VR场景中的位置。用户的主观体验有点类似于开车时的感觉，但与开车不同的是，开车时司机仍有实际物理运动（前庭觉刺激依然存在），但在VR中依靠控制杆的空间巡航运动则除了视觉刺激外再没有其它感官刺激。那么，在这种完全由视觉刺激定义的空间巡航任务中，人的任务完成绩效有多高呢？
当人在运动时，视场中的所有物体都会朝运动的相反方向移动，这种移动的视觉流在视网膜上会产生连续的光流刺激（optic flow）。光流刺激中包含了运动的速度与朝向等关键信息，因此很多空间巡航能力的研究中都采用光流刺激来模拟运动。在Riecke（2007;2012）的研究中，被试被动地观看光流刺激，感觉好像行走在一条折线形的路径上。光流刺激结束后，被试需要完成起点指向任务，即用指出运动开始时起点位置的正确方向。令人惊讶的是，有大约40%的被试出现了左右相反的指向错误，并且这些出错的被试要比没有出错的被试有更大的角度偏差。进一步分析表明，出现左右相反错误的原因是，他们没有在接受光流刺激的过程中正确理解自己头朝向的转变。这些被试在后续的空间能力测试中也有着相对较差的表现。
为什么在Riecke的实验中，许多被试的方向感会变得如此差呢？答案是，实验中被试仅有视觉反馈而没有本体运动反馈。本体运动反馈是指，在真实行走的过程中，身体的本体运动感受器接收到的相关运动信息。比如，脚部各关节的弯曲程度可以告诉大脑我们行走的步态与步幅信息。因此，即使在完全黑暗的环境（或者闭上眼睛）行走，也能大致感觉到自身运动的方向与速度。本体运动反馈是帮助理解自身相对周围环境位置变化的重要线索之一。同样是在Riecke的实验中，当被试在真实环境中闭眼完成与在VR中相同的移动与指向任务时，并没有任何被试出现左右相反的错误。因此对于拯救“VR路痴”，一个办法就是提供本体运动反馈。被试理解的头朝向图2.8VR中的空间迷航原创图片VR中的空间巡航方式
人在空间巡航任务中的运动形式主要有平移与旋转两种。然而，目前VR中的空间巡航由于受到有限现实物理空间的限制，用户无法进行大范围的真实行走。因此，VR中主流的运动控制方式主要分为“全运动”控制与“旋转+”控制两种。“全运动”控制是指用户通过现实世界中的真实行走来控制VR中的移动，这种方式适用于VR场景比较小的应用；“旋转+”控制是指用户通过真实的身体旋转来控制VR中的转向，并采用某种输入设备（键盘、操纵杆等）进行平移运动。两种不同的运动控制图2.9VR中的空间巡航方式原创图片
那么，上述两种空间巡航方式哪种更好呢？一方面，“全运动”控制更加真实自然，容易掌握；另一方面，如果使用“旋转+”控制的效能和“全运动”控制相当，则不但为用户节省了体力，也对实际物理场地的大小放宽了要求。
Ruddle & Lessels（2009）和Riecke（2010）分别对这两种VR运动控制方式的任务绩效进行了比较。在这两项研究中，被试都分别使用“全运动”控制与“旋转+”控制在VR场景中完成特定目标搜索任务。被试需要靠近VR场景内的一些基座，检查基座上的盒子里是否有目标物品，所有目标物品被找到后任务结束。任务完成时，如果每个目标物品和非目标物品都只被查看过一次，则认为该次搜索任务成功，否则认定为失败（但任务仍会持续到所有目标物品被发现）。
这两项研究都采用任务成功率作为衡量被试空间巡航表现的依据，但却得出了相反的结果：Ruddle（2009）的研究发现，“全运动”控制条件下的任务成功率（90%）要显著大于“旋转+”条件下的成功率（43%）；而Riecke（2010）的研究显示，“全运动”控制条件下和在“旋转+”控制条件下的任务成功率没有显著差异，并且两种条件完成任务用时及平均回访次数也没有显著差异。因此，两篇文献得出了截然相反的结论：Ruddle认为在VR中的空间移动用仅使用“旋转+”控制是不够的，而Riecke则认为VR中的空间移动只采用“旋转+”控制就足以得到和“全运动”控制相当的效果。
两项研究中的一些细节差异或许能解释它们得到相反结果的原因。（1）场景细节&任务难度：Riecke研究中使用的VR场景缺少细节，并且搜索任务的难度更大。可能正是因此导致即便在“全运动”条件下，被试的任务绩效也很差（即出现了地板效应）。（2）不同“旋转+”的运动速度：在“旋转+”控制条件下，用户在VR中的平移速度是由程序设定的。Ruddle的研究中，被试的平移是匀速的（v=1m/s）；而在Riecke的研究中，被试可以更自由地控制平移速度（0<=v<=1m/s）。
Ruddle在对被试的移动路径进行分析后发现，在“旋转+”条件下，被试更多地重复查看了之前看过的区域，从而导致任务失败。这暗示在“旋转+”条件下，被试可能更容易忘记之前经过的位置。其他人的研究也显示，不自然的移动控制方式可能会使用户在VR环境中的认知（记忆）负荷加大，而导致空间认知任务的完成绩效降低。“魔法扫帚”
按照具体控制设备与移动效果的不同，“旋转+”控制又可分为瞬移式、gaze-direct控制和pointing控制三种。瞬移式控制是通过按下控制手柄的按钮在VR中发射出一条射线，将射线指向某处落脚点后再松开按钮，用户就会瞬间移动到该处。这种控制方式的好处是它使移动变得十分迅速，并且不会引起较大的“视觉-前庭觉冲突“，能有效减少产生晕动症的可能（关于晕动症的内容将在本书第三章中详述）。但瞬移式控制使用户的运动变得不连续，缺少自我运动感。
Gaze-direct移动控制是指用户用头部朝向来控制移动的前进方向，即朝哪看就向哪移动。Pointing控制则是指用户通过旋转控制手柄的朝向来控制移动的前进方向。在这种控制方式下，用户在VR中的移动有点像是骑着一把哈利波特的魔法扫帚（尤其当应用支持三维空间中向上和向下的移动时）。Pointing控制与Gaze-direct控制的最大差别在于，后者在移动过程中用户可以自由转动头部，而不用担心会改变前进方向。
以往有研究对Gaze-direct与Pointing这两种控制方式进行过比较，但均未发现两者在工效学方面存在显著差异。但是在最近的一项研究中，Christou（2016）提出了一种可能，即这两种运动控制方式的影响与VR设备提供的视场大小（FOV）以及环境仿真程度有关。在他们的研究中，VR显示设备不再用HMD（普通HMD的FOV一般是60°），而是使用基于多面投影墙的CAVE系统（FOV=110°），并且采用了更加逼真的VR场景（一个虚拟乡村，由许多乡间小路，矮房，树木以及山脉等元素组成。）被试的任务是从指定的起点移动到指定的目的地。由于场景布局的原因，被试无法在起点看到目的地的位置。从起点到目的地只有一条正确的道路，被试必须要在开始操作前记住由实验者提供的线路图，并在移动过程中不断识别周围的环境以确保走在正确的路线上。实验中，被试分别采用gaze-direct与pointing两种巡航控制方式。
研究采用了三项指标来衡量被试的空间巡航绩效，分别是成功率（在80秒内到达目的地附近才算成功）、成功到达目的地所花费的时间、以及在指定路线上移动的偏差程度（系统会实时记录被试的移动轨迹，然后统计出被试的移动轨迹与指定的路线轨迹的总偏差值）。实验采用被试内设计，每个被试都要使用gaze-direct与pointing两种控制方式进行空间巡航。结果显示，对于上述三项指标，pointing控制方式下的绩效都要显著优于gaze-direct控制方式下的表现。这表明，在大视场仿真VR场景中，pointing控制方式优于gaze-direct控制方式。小结
在这一节中，我们讨论了VR对人的空间巡航的影响，以及VR中不同的运动控制方式对空间巡航任务绩效的影响。缺乏本体运动反馈可能是造成“VR路痴”现象的主要原因，环境线索的丰富程度、VR中的移动控制方式等也都会对VR中的空间巡航任务绩效产生影响。“全运动”控制方式由于保持了完整的本体运动反馈，能使用户在VR中仍然保持良好的空间认知能力；但由于实际物理空间的限制，现阶段更多的VR应用采用的是“旋转+”控制方式，包括瞬移式、gaze-direct和pointing。瞬移式移动缺少自我运动感，而相比于gaze-direct控制方式，pointing控制方式下被试完成空间认知任务的绩效更高。
移动控制方式作为VR中的重要一环，在设计时需要考虑方方面面。除了对空间认知的影响，是否与应用中的其他内容兼容也同样需要深思。但是不可否认的是，能否保持良好的VR空间认知能力必然是VR用户体验的重要一环。可以想象，当你在VR游戏中被僵尸袭击时，你想逃回大本营却因为迷失方向而跑到了僵尸扎堆的雷区，那一定是非常郁闷的事。VR影响距离感知
对空间的感知能力是完成空间巡航任务的基础，而距离感知又是空间感知的核心。日常生活中的绝大部分任务都与距离感知相关。比如，在开车时，司机需要估计出与周围车辆的距离，才能合理地控制车速和行驶方向以避免撞车；打篮球时，运动员要先估计自己离篮筐的距离，才能决定投篮的力度；即便是伸手拿水杯这样的简单任务，大脑也是基于感知到的水杯距离来决定手臂肌肉收缩的力度。总而言之，距离感知是人在三维世界中不可或缺的重要能力。被压缩的空间
大量研究表明人的距离感知并不准确，在2米到20米的所谓运动空间范围内，感知到的距离只有实际距离的约70%（Loomis & Phelbeck,2008;Durgin & Li,2011;Li & Durgin,2012）。但这种距离压缩并没有影响人的运动行为的有效性（比如前面举的开车与打篮球的例子），因为人的运动系统具有极强的适应性，运动控制系统会依据动作执行的好坏来调整控制强度，从而在视觉感知与运动控制之间建立起一种动态匹配（mapping）关系。例如，观察者佩戴了光学棱镜后所看到的视觉景象与真实景象之间会发生错位，从而影响其运动行为（比如投篮方向会偏移）。但在试投几次后，人就能快速地纠正这种错误。这一现象被称为“棱镜适应”。
VR出现后，最早一批使用VR的心理学研究大多是探讨空间感知的，因为VR技术使空间感知实验的场景搭建成本大大降低，而实验效率大大提高。但研究者们却意外地发现，在VR中，距离感知被进一步地压缩了。VR中感知的距离大约只有真实世界中感知距离的70%。也就是说，如果算上真实世界中感知距离本身的压缩，VR中的感知距离大约只有实际物理距离的50%。
由于人的运动控制的适应性，即便VR中存在如此大的视觉偏差，用户依然可以通过训练达到很好的任务完成绩效。比如，玩家在VR中进行赛车游戏并不会遇到任何困难。但问题出现在从VR向真实世界的转换中。最有市场前景的一项VR应用就是在VR中进行技能培训。例如，飞行员、航天员、运动员等特殊技能的培训，都有可能利用VR来完成。VR中的训练可以大大节约成本，降低因事故而造成的人员与财产损失概率。但问题是，如果VR中的空间感知与真实世界中的空间感知不同，当学员的运动控制适应了VR中的视觉偏差后，反而会在真实世界中出现不适应。因此，如何消除VR中空间感知与真实世界空间感知的差别，引起了研究者们的兴趣。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]