第三章 研究方法
第三節 實驗設計
一、 實驗工具與環境設計
(一) 尋路策略傾向問卷
有關個人尋路策略傾向問卷,目前已知有義大利的 Pazzaglia 等人(2000, 20001) 與美國的 Lawton(1994, 1996, 2002)兩位學者各自發展的問卷。Pazzaglia 等人是針 對不同尋路策略傾向對於環境學習上的差異;而 Lawton 則是針對性別差異與尋 路策略採用之關係進行探討。由於本研究旨在探討地標輔助因素與個人尋路策略 傾向之交互作用,對於空間知識建立與尋路時間上的影響,因此認為 Pazzaglia 等人所設計的尋路策略問卷,比較符合本研究主旨,並決定採用其所發展的尋路 策略傾向之問卷
依據 Pazzaglia 等人(2000)所發展的尋路策略傾向問卷(請參考附件 1),該作者 經因素分析後得出五項因素:因素一為方向感評分(題項:1, 2, 3c, 8, 9, 11);因素 二為慣用的方位辨認方式(題項:5, 6, 12);因素三為以縱覽性策略做為尋路策略 的偏好度(題項:3c, 4a, 7a);因素四為以地標性策略做為尋路策略的偏好度(題項:
3b ,4c);因素五為以路徑性策略做為尋路策略的偏好度(題項:3a, 4b)。由此,
Pazzaglia 等人將尋路策略傾向區分為三大類:地標性策略傾向、路徑性策略傾 向、縱覽性策略傾向。由於本研究儘針對地標性策略傾向、縱覽性策略傾向進行 比較,因此依照該作者所建議的區分方法如下:將題項 3b 加上 4c 的分數等於 地標性策略傾向得分;3c 加上 4a 的分數為縱覽性策略傾向得分。兩者相減後(3b + 4c)-(3c + 4a)的分數若大於-3,則代表其尋路策略屬於縱覽性策略傾向;若小 於等於-3,則代表其尋路策略較屬於地標性策略傾向。
(二) 實驗環境設計
本研究之實驗環境建構工具分別為:以 3D Studio Max 7 建模場景模型、
PhotoShop 7 做為貼圖工具、Virtools 3.0 做為互動程式撰寫工具。同時,在場景完 成之後,進行碰撞偵測,其目的是為避免受測者在虛擬環境中行走時,會發生穿 牆、走捷徑等情形發生。
實驗環境以室內的建築空間為主要的研究場域,其原因在於本研究之研究目 的為了解地標輔助有無對於尋路表現之影響,為了控制非必要的影響因素,因此 排除環境變數過於複雜的戶外環境,以室內建築空間為主要實驗環境,並盡可能 將環境設計單純化,除了地標以外的環境設計均灰階化處理,以使其它可能影響 尋路表現之環境或視覺影響因素減少至最低。
此外,有關此室內虛擬空間的設計,根據短期記憶區容量有限論 7 ± 2 (引 自 Klippel, 2003),為了不讓任務變得過於簡單,因此採用二層樓之室內建築,其 中一樓有 4 間商店;二樓有 9 間商店,總計 13 間商店。另外,就環境複雜度而 言,一樓的空間結構較為單純,而二樓則較為複雜,其設計理由是希望讓實驗環 境難易度適中,避免過於複雜而致使受測者完全迷失方向,也避免過於簡單而無
法測量出尋路時間之差異。表 2 為本實驗的環境設計平面圖及立體圖1。
有關實驗環境的操作步驟方面,為了盡可能符合真實環境中的尋路情形,因 此採用第一人稱視角,同時受測者可以利用滑鼠的移動轉動其視角,例如抬頭、
低頭、左右轉頭等2;並利用鍵盤控制前進、後退、左右平移等3;至於前進的速 度經測試後調整為 75%。
1 環境平面圖儘為本研提供讀者閱讀參考,並不提供受測者在實驗進行過程閱讀。
2 抬頭時將滑鼠前移;低頭時將滑鼠後移;往左看時將滑鼠左移;往右看時將滑鼠右移。
3 前進,按 W 鍵不放;後退,按 S 鍵不放;往左平移,按 A 鍵不放;往右平移,按 D 鍵不放。
表 2、實驗環境平面圖、透視圖
1F 平面圖 2F 平面圖
2F 立體透視圖
至於在地標設計方面,由於過去關於地標設計的文獻並不豐富,因此本研究 參考 Vinson(1999)、Lynch(1960)對地標設計的觀點,亦即地標應具備物理性特徵 (physical features)及可辨識性(distinctive)。例如:地標必須能被輕易地從其它物體
7-11
唱片行 芭樂餐廳
銀行
全家
麥當勞
香蕉餐廳
麵包店 糖果店 書店
肯德基
飲料店
西瓜餐廳
入口
中被辨識出來、在主要的路徑或交叉路口放置地標等。為了讓地標更容易被辨 認、且更顯目,因此環境設計上全部採用灰階色調,盡量排除其它環境中可能被 受測者當作地標參考的環境線索(請見圖 3)。至於地標物件的設計,則是選用對 使用者而言較不陌生的日常生活中常見的物件為主,例如雕像、沙發、茶几、飲 水機、畫像、立燈等 (請見圖 5)。同時,為確保這些地標設計的有效性,特別透 過「地標採用」之問卷(附件 4 )加以佐證,以了解使用者在實驗環境中進行導覽 時是否真的有採用這些地標設計做為尋路參考資訊。
本實驗環境組一共分為:有地標與無地標環境兩組,其中,兩組實驗環境,
儘為有、無地標設置之差異,其餘的環境結構、商店位置均完全相同,以無地標 輔助組而言,則場景均為灰色系,無任何可幫助辨別方位的顯著地標;有地標環 境組,則可在主要道路交叉口與路口轉角看見沙發、茶几等地標物的設置。
有地標輔助環境
無地標輔助環境
圖 3、有無地標輔助之環境對照圖
(三) 實驗任務設計
根據過去有關尋路行為的研究可得知(Golledge, 1999 ),認知地圖與空間知識 的建立是透過個人與環境的互動而產生。因此,本實驗的任務設計,以尋找物件 的方式進行,其目的是希望透過任務執行,確保受測者能夠主動的探索環境,並 經由此種方式建立相關的空間知識。
本實驗任務分兩階段:第一階段為環境學習階段;第二階段則是環境學習後 的空間知識應用階段。首先第一階段「空間知識形成階段」,透過實驗說明等情 節描述,讓受測者將實驗的環境當成是一棟百貨公司,並請受測者由系統設計的 入口處,出發尋找指定的物品,其中,每完成一項任務後必需先返回指定地點,
才能再出發前去找尋另一項物品。其用意為增加受測者可重複熟悉實驗環境的機 會,因為根據文獻指出(Golledge, 1999),路徑式的環境熟悉(route-based environment
圖 5、有地墂設計環境所使用的地標物
learning)過程(以親身經驗來熟悉環境)或許是人類最常運用的一種方式,透過連續 性日常活動,人們習得路徑的同時,也會開始注意到環境中的景物或特徵,進而 發展詳盡的認知地圖。因此,本實驗設計透過此種方式,讓受測者反覆不斷的熟 悉、學習該環境,以便增加他們獲取較豐富的空間知識。本實驗設計主任務 I 與 共計 4 項子任務,詳細說明如下:
任務 I:
1. 入口出發 「銀行」領錢
2. 「銀行」出發 「飲料店」買果汁 回「銀行」領錢 3. 「銀行」出發 「糖果店」買糖果 回「銀行」領錢
4. 「銀行」出發 「香蕉餐廳」買 Pizza 回「銀行」 任務結束
第二階段「空間知識應用階段」,要求受測者根據第一階段的瀏覽經驗,以最 快的速度重新完成任務,此用意為了解受測者在經過不斷的環境探索與學習後,
能否得到較完整的路徑知識與縱覽性知識,並了解其尋路時間是否有所差異。本 研究設計主任務 II,詳細說明如下:
任務 II:
「銀行」領錢 「飲料店」買果汁 「糖果店」買糖果
「香蕉餐廳」買 Pizza 回「銀行」 任務結束
以上所有任務受測者均需按照任務指定的步驟方式為完成,同時,為了預防 受測者自行跳題執行任務,將系統設定為需等待第一項任務被執行後,方會出現 下一個任務要尋找的物件,以此類推。同時,為了讓受測者清楚明瞭任務是否達 成,在每一項物件被找到並被碰觸後,會有聲音提示並且該物件會自動消失。
(四) 實驗硬體
本研究於台中技術學院及交通大學的電腦實驗室進行實驗。實驗所使用的電腦設 備均為 17 寸 LCD 螢幕、Windows 2000 作業系統、Ati 9950 顯示卡、鍵盤、滑鼠 等。同時,為避免因為電腦設備造成實驗環境的延宕,因此在實驗前均測試過這 些硬體與軟體,確認每台電腦均能正常運作且其運算速度均大致相同。