联手人机交互专业委员会：“情感挑战”术语发布 | CCF术语快线

InfoBox：

中文名：情感挑战

外文名：Emotional Challenge

学科：人机交互

实质：情感挑战主要考察人对虚拟世界情感的理解、探索和处理能力，它往往要求个体在虚拟交互场景中通过有意义的选择和交互来探索情感，理解交互内容带来的情感两难特性，并应对交互结果产生的不确定性。

研究背景与意义

在人机交互领域，“挑战”通常指的是界面交互任务给用户施加的某种困难。传统人机界面主要提供两种类型的挑战：物理挑战和认知挑战。物理挑战考察人在操作速度、身体耐力和力量等方面的技能，认知挑战考察人的记忆、观察、推理和计划等心智能力。随着虚拟现实和自然人机交互技术的发展，以虚拟场景和虚拟内容为核心的人机界面正在给用户提供一种新型的任务挑战——情感挑战(Emotional Challenge)。情感挑战主要考察用户对虚拟世界情感理解、探索和处理能力，它往往要求个体在虚拟交互场景中通过有意义的选择和交互来探索情感，理解交互内容带来的情感两难特性，并应对交互结果产生的不确定性。例如，在游戏交互界面中，一个狙击手用瞄准镜对准了一个手拿火箭炮企图炸毁我方营地的敌方士兵，但他却猛然发现，这个敌方士兵恰好是曾经与自己共患难的挚友，他在决定是否扣动扳机时，会面临“在友谊和保护我方阵地之间痛苦抉择”的情感挑战。以情感挑战为核心的用户界面能够反映人类真实生活的经验，帮助用户了解自身的心理，拓展用户应对情感挑战的能力，并有益于指导解决真实生活中可能遇到的类似难题。

研究概况

情感挑战的提出：

数字游戏是虚拟交互场景的典型应用。“挑战”是游戏交互界面承载的核心内容，是塑造游戏用户体验的关键要素。随着技术的进步和游戏体裁的不断发展，Cole等人最先在游戏交互相关研究中提出，现代数字游戏可以给用户带来一种新型的挑战——情感挑战^[1]。研究者们通过调研游戏评论家的意见和看法，发现一些经营养成类游戏，例如《旅程》、《使命召唤》和《模拟人生》等，所提供的挑战类型和用户体验与硬核打斗类游戏有很大不同。这些游戏往往包含了丰富的情感角色和吸引人的故事情节，玩家可以通过与这些角色交互，理解并影响游戏里发生的故事；还可以通过给予玩家某种在道德层面比较困难的选择来进一步影响玩家的感受，然后根据用户的决定制造出不同的游戏结果，以提供更深层次、更具现实意义的用户体验^[1]。

情感挑战相关理论研究：

情感挑战的概念一经提出，就引起了人机交互领域高度关注。为了进一步加深对情感挑战的认识和理解，研究者们通过广泛的网络调研收集了大量游戏玩家对于情感挑战的评论^[2]。研究结果发现，提供情感挑战的游戏主要通过给玩家设置艰难的主题和不确定性的选择来制造困难感，并进一步结合玩家决策产生的结果刺激出相对负面的情绪体验，这些负面情绪体验因高度反映现实生活而得到玩家们的普遍欣赏^[2]。研究者们还发现，情感挑战可以用来解释玩家为什么会喜欢体验游戏中产生的一些负面情绪，例如：后悔、愧疚、担忧等，以及参与很多不舒服却有意义的交互^[3]。随着虚拟现实技术的不断发展，研究人员设计用户实验，探索了桌面交互(PC)与虚拟现实(VR)交互方式对情感挑战的影响以及游戏挑战类型和交互方式对用户体验产生的交叉作用，揭示了情感挑战在PC和VR界面中诱发的多维情感体验以及VR对情感挑战效应起到的强催化作用^[4,5]。为了探究游戏可交互性、情感挑战与实现型用户体验之间的关系，研究者们基于自我决定理论^[6]，调研了令游戏玩家印象深刻的情感体验，研究认为玩家完成情感挑战的过程实际上是玩家通过有意义的选择和交互主动探索情感的过程，在这个探索过程中，会受情感因素影响而感到决策困难，并且会因自主交互产生更丰富的实现型用户体验^[7,8]。

情感挑战评估量表：

随着对情感挑战的持续关注，相关研究团队迅速研发了专门的问卷量表来评估情感挑战用户体验。Denisova等人首次将情感挑战作为一种重要的用户体验纳入问卷量表的开发设计中，通过多轮用户访谈和数据分析，将数字游戏中的挑战用户体验分为四种：认知挑战、物理挑战、情感挑战和决策选择，在此基础上开发并验证了评估上述四种类型挑战体验的CORGIS问卷量表^[9,10]。类似地，Bowman等人开发了游戏能力需求VGDS量表问卷并发布了其对应的中文版，以测量玩家感知到的游戏在认知、情感、物理和社交四个方面的不同能力需求^[11,12]。而几乎同期，Vahlo等人也建立了一系列数字游戏挑战内容的列表，以调查玩家对游戏不同挑战类型的偏好，并进一步开发了一种测量对不同类型挑战偏好的CHA问卷量表^[13]。通过对比这些问卷调查工具，Bowman等人认为CHA主要测量用户在游戏前的挑战类型偏好，CORGIS更关注单个玩家与界面互动带来的挑战体验，而VGDS则涉及多人游戏社交方面的用户体验^[12]。在最新的研究中，Flint等人则进一步分析了不同类型的主观挑战感和游戏对用户的客观能力需求在概念理解上的区别^[14]。

情感挑战计算建模：

对情感挑战的计算建模研究目前还处于起步阶段，人机交互领域最新研究探索了基于外周生理信号来检测不同类型游戏挑战的可能性^[15,16]。研究者们通过设计用户实验，选取了一段包含认知、物理和情感挑战的叙事游戏交互场景，记录了用户玩整段游戏过程中的皮肤电、心电、肌肉电、呼吸和体温共5个通道的生理数据，基于逻辑回归的初步建模结果显示了基于生理信号检测不同类型挑战感的潜力^[15]。在此基础上，研究人员进一步设计了三段不同叙事内容的游戏交互场景，采集了多名用户在WIMP界面游玩过程中的5种通道生理信号，在使用CORGIS问卷收集用户连续报告的挑战体验后，采用六种常用的机器学习方法（线性回归、K近邻、支持向量机、决策树、GBDT、随机森林）对数据进行建模和分析，结果显示传统机器学习方法对不同类型挑战感是否被激活的预测准确性能达到80%左右，该研究还对复杂交互场景中不同挑战关联、挑战用户体验的自动检测以及表征不同挑战体验的生理信号特征进行了多方面的讨论^[16]。该研究首次尝试以可计算的方式研究情感挑战这一新型复杂用户体验，以帮助解释、预测并进一步干预影响情感挑战。

总结和展望

情感挑战被认为是一种严肃、深刻且富有反思教育意义的用户体验，是虚拟交互场景和未来数字世界致力于塑造的重要用户体验类型。然而，以情感挑战为核心的研究工作尚处于初级阶段，目前能真正触动用户内心并成功诱发情感挑战的交互场景并不多，在实际应用时也很难获知用户是否真的感受到了情感挑战，更加无法通过交互反馈对用户实施进一步影响和干预。随着虚拟现实技术和数字虚拟内容的快速发展，有必要对情感挑战这一新型复杂用户体验展开更加深入的研究，包括情感挑战产生的机制、情感挑战的数字表征、情感挑战实时检测方法、以及如何在人机界面中合理地引入情感挑战以诱发更深层次、更具现实意义的用户体验等。总之，以情感挑战为核心的研究可以促进界面实现从享乐主义到实现主义的重大突破，拓展人机交互用户体验的层次和范畴，指导以虚拟场景和虚拟内容为核心的下一代人机交互和情感用户界面的设计和开发。

主要参考文献