联手人机交互专业委员会：“可信交互”术语发布 | CCF术语快线

InfoBox：

中文名：可信交互

外文名：Believable Interaction

学科：人机交互；虚拟现实

实质：可信交互的实质是通过用户界面多通道交互与反馈来弥补、匹配或诱导用户似真的感知认知体验。具体而言，在这个交互体验形成过程中，根据用户感知认知经验或期待的匹配，来实现持续动态的可信交互体验，进而让用户更沉浸于虚拟环境中，以便更专注地完成交互任务。

研究背景：

随着人工智能、虚拟现实等新一代信息技术的高速发展，虚拟环境已经成为人们日常生活的一部分，虚拟环境可模拟现实场景的同时，提供一种全新的交互体验，使用户可以在其中进行各种活动，如游戏、社交、教育等。然而，虚拟环境的交互体验往往受到多种因素的影响，如图形质量、交互方式、用户背景、情绪状态、感知认知能力等，这些因素直接影响用户对虚拟环境的认知和接受度[3]。因此，研究虚拟环境可信交互体验，旨在探讨如何通过提高虚拟环境的可信度和交互体验，使用户更加满意地使用虚拟环境，利用最小计算成本来实现最优可信交互体验。这不仅有助于提高虚拟环境的实用性和广泛应用，还有助于推动虚拟现实应用技术的发展和落地。

可信交互与相关概念的简单区别说明：

与沉浸感（Immersion）概念的区别：沉浸感侧重于对虚拟环境的多通道反馈逼真度的描述，如视觉、听觉、触觉等通道上的现实感、逼真度、延迟性等，更强调虚拟现实系统的属性。

与临场感（Presence）概念的区别：与沉浸感（针对系统特征）是紧密相关的概念，只是用于描述的主体不同，临场感侧重于对用户主观体验的描述。用户通过戴上头显后看到或听到的刺激信息（即交互反馈事件），即可让用户产生身临其境的错觉，是一种比较容易触发的体验，静态的反馈事件即可实现（如用户戴上头显看到虚拟场景即可触发临场感）。

与似是而非的错觉（Plausibility illusion）概念的区别：似是而非的错觉是表示用户知道该交互场景或事件是虚拟的，但通过交互反馈让用户觉得该体验是逼真的，与可信交互体验概念是非常接近，但一般而言，似是而非的错觉是可信交互体验的一种表现，相比临场感，似是而非的错觉是一种更高级的认知错觉，需要持续动态反馈事件才能触发。

与信息安全中可信交互概念区别：在信息交互的过程中，确保信息的安全性、完整性、可用性、可靠性、可审计性等方面的一种技术手段或方法。在可信交互中，通过对信息发送和接收双方的身份认证、数据加密、数字签名、安全协议等技术手段的应用，保证信息在传输过程中不被篡改、窃取或伪造，从而确保信息的可信度和安全性。

研究概况：

可信交互概念最早起源于计算机动画艺术领域，由美国卡耐基梅隆大学Bates教授于1994年提出如何构建一个可信的虚拟角色(Believable character)，其核心观点是“illusion of life”[1]。2004年，瑞士日内瓦大学Nadia教授等提出面向虚拟环境的可信交互框架，提出多通道感官与感知可信度来构建可信交互体验[2]。2009年，西班牙巴塞罗那大学Slater教授提出临场感(Place illusion)与似是而非的错觉(Plausibility illusion)来构建现实感行为。

随后，该概念的相关工作得到深入探索，针对相关可信体验的测评方法，大多采用问卷形式，但虚拟环境中涉及多种参数，对比实验条件偏多，导致问卷时间偏长。因此，借助色彩搭配理论(Color matching theory)，通过对多种条件进行主观体验，来进行可信交互体验评估。其中代表性工作为Skarbez等[5]通过在虚拟环境中与虚拟人的行为交互实验表明一致性是触发似是而非错觉的核心特征，如提供用户行为、用户背景或情绪状态一致的信息，比用户期待更好的反馈信息，即可容易触发其该错觉。以及Gao等[6]通过利用一致性特征来指导虚拟环境多通道反馈属性设计，如场景模型逼真度、听觉反馈逼真度，表明用户交互行为与动态反馈一致性可触发可信体验的错觉。

近期，随着元宇宙与人工智能等技术热潮的兴起，很多互联网企业与学者都聚焦到如何生成与提供可信交互体验，如虚拟数字人的设计、基于大模型的智能虚拟数字人，其关键技术也是如何生成可信虚拟数字人，往往与现实一摸一样的虚拟人，反而容易引起用户不适（恐怖谷理论）。尤其关于其理论框架的深入探索，如美国斯坦福大学Landay教授团队发表在ACM CHI 2022[8]论文探索非现实交互动作映射与可信体验的关系、以及德国维尔茨堡大学Latoschik教授团队发表在IEEE TVCG[7]论文深入探索与验证了感知、认知与感官一致性特征与似是而非错觉触发的关系。

未来展望：

可信交互体验主客观测评与持续性是重点难点工作之一。由于用户情绪等动态变化，以及软硬件问题对似真度设计的影响，都很容易导致用户的沉静感被打破，进而影响其可信体验。因此，如何实时检测用户情绪或状态，进而对场景参数进行动态调整，以便匹配与适应不同用户或相同用户在不同阶段的感知与认知能力，进而触发可信交互体验，是重点问题之一，但如何持续维持可信交互体验是难点问题之一。其次，Slater教授也从以下两方面提出[9]：第一，可信交互的概念与模型理论框架的深入研究与相关概念的区别；第二，应把生理客观数据与主观分析结合来评测，具体测评指标与方式的选择，如主观问卷、行为表现、可信体验被打断次数、条件配置转换概率、语义分析等。

参考文献