基于脑电实验的虚拟全景绿视率对人体愉悦度影响研究

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绿视率是衡量城市品质、提升居民幸福感的重要参考指标,如何创造适宜绿视率,营造良好人居环境,提高人体愉悦度是风景园林学的重要研究内容。但当前绿视率对人体愉悦度的影响仍缺少客观定量研究。本文以虚拟现实技术为平台,采用比传统绿视率更加精确的全景绿视率概念为变量,通过主观调查问卷和客观脑电(EEG)数据,构建“生理心理-愉悦度-虚拟全景”绿地景观环境评价方法,探究不同全景绿视率环境下个体愉悦度变化规律。为城市绿地设计可持续发展提供主客观、定性和定量的支撑,能够更加有效的提升居民愉悦指数。首先通过分析前人研究,总结了生活中常见的绿视率指标,在建模绘图软件中制作虚拟绿视环境,通过增减绿植模型精确控制其全景绿视率,塑造了8种有着不同全景绿视环境的虚拟绿地模型,并导出其全景视频,分别是模拟环顾周围环境的A1至A1-2环境,以及模拟步行前进的B1至B4环境。其次,招募被试者佩戴VR头盔分别体验6分钟不同的全景绿地环境,并采集被试观赏虚拟绿地环境时的脑电数据,在每轮实验结束后收取主观评价问卷。在对原始数据进行处理后提取被试脑电α值,并对脑电α值与和主观评价分数进行归一化处理,为作下一步数据分析的基础。最后,对实验收集的脑电数据和主观评价数据进行统计学分析,结合基于EEGLAB获取的其他脑电数据变化结果,对不同全景绿视率虚拟现实环境下的被试情绪变化进行合理评价。研究游赏不同全景绿视率环境对人体愉悦度的影响,得出最令人感到愉悦的绿视环境。结果表明:(1)个体愉悦度在初次观赏A1(0%)绿视率时最低,并随绿视率增加而提升,A3(60%)绿视率时最高,A4(90%)绿视率时下降。(2)A4绿视率时,α脑电波波会急剧下降,部分被试者表达出恐惧、压抑的情绪特征。(3)绿视率由A4(90%)过渡为A1-2(0%)时,被试者愉悦度明显提高,主观体感从枯燥、压抑转为开敞、明亮。(4)有绿视密度及绿植结构变化的虚拟现实场景更能引起游览者愉悦情绪。(5)面对有曲径通幽与豁然开朗性质的绿视环境时人体脑电α值较高。(6)被试面对一成不变的绿视场景时愉悦度会呈现下降趋势。(7)不同的绿视环境变化会引导人体产生不同的愉悦度变化,多种多样的组合才是最佳选择。(8)不同绿视率环境引发的脑部变化区域基本一致,枕部与额部受刺激较明显。综上所述,愉悦度与全景绿视率的关系可能较为复杂,60%是更接近最佳愉悦度的全景绿视率;过高绿视率也可能给人带来压力,并显著降低愉悦度;交替变化的绿视率环境比单一的自然环境更能提高游憩愉悦度,较大的绿视率变化仍然是导致积极情绪上升的重要原因,现实中采用虚实交替变化的植株设计,有利于提升绿地品质评价。课题研究成果可为绿地环境设计和优化提供科学依据。图[45]表[11]参[102]
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