沉浸式虚拟现实中的自我引导式搜索揭示了主动的层级规划

由 root 提交于 周六, 09/26/2026 - 00:47
尽管视觉搜索在日常生活中无处不在,但我们对其潜在机制的认识几乎完全源自这样一类研究:使用简单的合成刺激,并将其短暂呈现在计算机显示器上。然而,在现实生活中,视觉搜索发生于三维环境之中,持续时间也要长得多,并涉及注意、记忆与行动规划的动态协调,由此产生了一些无法通过传统方法加以检验的新预测。在本研究中,我们考察了自然情境下跨越空间与时间展开的自主引导视觉搜索过程。我们要求参与者(N=80)在一个沉浸式、视觉信息丰富的虚拟现实环境中,利用距离受限的瞬移方式(每次移动2米)寻找特定物体(例如绿色台灯、橙色架子)。与我们的假设一致,我们发现,自主引导的搜索遵循一种层级化的信息寻求策略,其特征是在每个阶段反复进行计划—执行循环,并伴随针对特定子目标的注意优先级。子目标的优先级依次从寻路,转向识别由与目标相似的物体构成的群集,随后聚焦于具体的目标特征。这些搜索优先级通过在整个任务过程中反复出现的眼睛、头部和身体的协调运动,逐步缩小搜索空间。我们据此得出结论:自然情境下的搜索具有层级性,由一系列连续的子目标构成,并伴随着不断变化的注意优先级,而单层级任务无法捕捉这一过程。此外,结合眼—头—身体追踪的沉浸式虚拟现实能够将运动规划与执行时刻区分开来,并揭示个体在空间中移动时,注视内容如何随每个任务子目标而变化,这是桌面式任务无法捕捉的。

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**摘要**

尽管视觉搜索在我们的日常生活中无处不在,但我们对其潜在机制的认识几乎完全源于这样一类研究:研究者使用简单的合成刺激,并在计算机显示器上短暂呈现这些刺激。然而,在现实生活中,视觉搜索发生于三维环境之中,持续时间也要长得多,并涉及注意、记忆和行动规划之间的动态协调,由此产生了一些传统研究方法无法检验的新预测。在本研究中,我们考察了自然情境下、跨越空间与时间展开的自主引导视觉搜索过程。我们要求参与者(N=80)在一个沉浸式、视觉信息丰富的虚拟现实环境中,使用距离受限的瞬移方式(每次移动2米)寻找特定物体(例如绿色台灯、橙色架子)。与我们的假设一致,我们发现,自主引导的搜索会调动一种层级化的信息寻求策略;在每个阶段,该策略都表现为反复出现的“规划—执行”循环,并伴随着针对具体子目标的注意优先级。子目标的优先级依次从寻路,转向识别与目标相似的物体簇,随后聚焦于具体的目标特征。这些搜索优先级通过眼睛、头部和身体运动之间的协调,逐步缩小搜索空间,并在整个任务过程中反复出现。我们据此得出结论:自然情境下的搜索具有层级结构,由一系列连续的子目标构成,并伴随不断变化的注意优先级,而单层级任务无法捕捉这一特征。此外,结合眼睛—头部—身体追踪的沉浸式虚拟现实能够将运动规划与执行时刻区分开来,并揭示当个体在空间中移动、完成不同任务子目标时,其注视内容如何发生变化;这是桌面式任务无法捕捉的。

**利益冲突声明**

作者声明不存在任何竞争性利益。

**已声明的资助信息**

James S. McDonnell Foundation, https://ror.org/03dy4aq19

**版权**

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发表于2026年9月25日。

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Qianqian Wan Harry (Shiyang) Ren Shea E Duarte Jonathan Park Charan Ranganath Jack J Lin Simona Ghetti Joy J Geng

bioRxiv 2026.09.23.753863; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.23.753863

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🏷️ 视觉搜索 层级规划 主动注意 沉浸式虚拟现实 眼-头-身体协调