日本一个研究小组已经证明，增强现实(AR)可以影响一个人的体重感知。AR技术将计算机生成的图像(CGI)叠加到现实世界的场景中。

　　该团队专注于研究尺寸-重量错觉(SWI)。这是一种现象，当人们举起同等重量的物体时，他们会觉得较小的物体更重。他们的研究结果发表在数字领域学术论文的知名电子期刊《数字生活杂志》上。

　　该研究小组由东京都大学的Takahiro Higuchi教授领导。和他一起从大学来的还有助理教授渡边良和学生横山光和Umemori。索尼集团的研究人员井上俊树(也是该大学的访问研究员)、石川刚和Omata Takanobu也是研究小组的成员。

　　2016年被认为是“虚拟现实年”。这是索尼互动娱乐和Facebook等公司向市场推出VR设备的时候。尽管全球出货量暂时下滑，但包括AR在内的软件和应用领域一直在稳步扩张。

　　2023年2月，索尼发布了PlayStation VR2。6月，meta宣布即将发布meta Quest 3。当主要玩家都在推出新的VR设备时，苹果一直在犹豫是否要进入这个市场。这种情况在苹果发布将于2024年发布的“Apple Vision Pro”时发生了变化。这些发展重振了VR、AR和混合现实(MR)行业。

　　研究人员一直在探索如何利用AR等对视觉有重大影响的技术来“欺骗大脑”。人类在接受感官信息时主要依靠视觉输入。在一项研究中，AR被用来让饼干看起来更大。结果，参与者在吃的时候感觉更饱。

　　Higuchi教授领导的研究小组假设AR技术可以影响体重感知。因此，实验集中在一种被称为“尺寸-重量错觉”的现象上。

　　“我们有一个先入为主的观念，即较大的物体往往更重，较小的物体往往更轻。通过这种方法，大脑可以预测物体的重量，”Higuchi教授解释道。

　　“因此，当拿着不同大小但重量相同的物体时，预期会导致我们的期望和实际感觉之间的不一致。这使得较小的物体感觉更重。”

　　参与者戴着带有摄像头的头戴式显示器，可以通过实时视频观察周围环境。他们看到的不是实物，而是叠加在实物上的虚拟图像。摆在他们面前的桌子上的真实物体要么是一个立方体(6厘米)，要么是一个更大的长方体(6厘米× 9厘米× 6厘米)。这个虚拟物体要么是一个立方体(7厘米)，要么是一个更大的长方体(7厘米x 10.5厘米x 7厘米)，但尺寸不同。由于头戴式显示器上的传感器，参与者可以移动物体并从不同的角度“观看”它们。

　　研究人员在主要试验之间进行了虚拟试验，使用不同大小的虚拟物体。这样做是为了防止参与者事先知道物体的重量。在主要的试验中，参与者被指示用垂直的手柄举起立方体或长方体。参与者不知道的是，两个物体的重量相同，都是210克(0.5磅)。

　　Higuchi教授假设:“如果关于CGI大小的[视觉]信息影响体重预测，那么SWI将基于叠加CGI的大小发生。无论被举起的物体的形状或大小，这都适用。”

　　为了验证这一假设，研究小组测试了三种组合。

　　(1)一个小的虚拟对象和一个小的真实对象

　　(2)大的虚拟物体和小的真实物体

　　(3)一个大的虚拟物体和一个大的真实物体

　　在分析了22名参与者的数据后，他们观察到参与者倾向于认为较小的虚拟物体(1)比较大的虚拟物体(2和3)更重。

　　研究小组得出结论，当他们改变虚拟物体的大小时，无论真实物体的大小如何，都会发生SWI。这表明，“在增强现实环境中，通过改变虚拟物体的视觉特征来操纵人的体重感知是可能的。”

　　类似的实验已经在国外使用半透明的虚拟物体进行。在这些情况下，改变AR环境中虚拟物体的大小并不会改变重量感知。

　　对于这种差异，研究小组解释说:“为了操纵体重感知，参与者需要单独看到CGI。”由于参与者收到的视觉信息相互矛盾，因此无法使用半透明的虚拟图像来操纵体重感知。

　　此外，在参与者举起物体之前或之后改变虚拟物体的大小并不会导致统计学上显著的错觉。当参与者的视线被黑屏挡住时，也观察到了同样的结果，黑屏使他们在举起物体时看不到周围的环境。

　　Higuchi教授认为，这项研究的结果可能在娱乐行业有很好的应用前景，尤其是在增强现实游戏和体验式娱乐方面。其中包括玩家使用控制器作为武器或工具的AR游戏。调整叠加在控制器上的虚拟物体以匹配场景，可以使游戏玩法更加逼真和身临其境。

　　本文最初发表于iza!发表在《数字生活》杂志上。你可以阅读相关的日文文章。作者:野田武敏