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第⼆節 實驗設計
⼀、 變項設計
本研究要用實驗法探究在虛擬實境中，位置錯覺（PI）和合理性錯覺（Psi）在產生恐 懼感這件事情上的交互作用。在這一節中會詳細詮釋該實驗中的自變量、應變量等構成實驗 的最主要因素。
本研究中，研究的對象是「恐懼感」。第二章文獻探討中，探討了「恐懼感」的定義，
恐懼感來源於當下的即時威脅。在虛擬實境的環境中，Slater的理論將VR能夠讓受眾產生
「當下」、「即時」、「現場」的感覺歸類為，受眾產生位置錯覺（Place illusion，PI）和 合理性錯覺（Plausibility illusion，Psi）兩個維度的作用效果，因此本研究參考Slater的理論 架構對研究對象——恐懼感，進行研究分析。
本研究的自變量為：位置錯覺（PI）和合理性錯覺（Psi）。基本上，一項實驗是要了 解 一 個 自 變 項 對 於 一 個 依 變 項 所 產 生 的 影 響 ， 通 常 自 變 項 代 表 一 個 實 驗 的 刺 激
（stimulus），刺激是存在或者不存在，是一種 「二分類變項」（dichotomous variable），
具有兩種屬性，實驗者就是要比較刺激在出現或者不出現的情形下所產生的結果（Babbie， 2013）。因此本研究中的兩個字變量都存在兩個屬性，存在或者不存在，即存在位置錯覺的 刺激和不存在位置錯覺的刺激，存在合理性錯覺的刺激和不存在合理性錯覺的刺激。這個實 驗可以發現，在自變量不同屬性的狀況下，應變量恐懼感是否會產生不一樣的結果。
依據變項的設計，將本研究的研究架構圖繪製如下：
圖3-1. 研究架構圖
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的概念，因此在實驗設計時我們將給予明確的操作化定義（operational definition），將變量 以某種操作的方式表示出來（Babbie，2013）。那麼在本研究中位置錯覺（PI）、合理性錯 覺（Psi），以及恐懼感要如何測量呢？Slater（2009）在其研究發現中建議，位置錯覺（PI）應當被視為一種二元（binary）的 型態，即受眾在虛擬實境的體驗的過程中會產生兩種可能，一種是得到了位置錯覺（PI）， 的學術研究，不過在Slater（2009）的研究中認為，在虛擬實境中打破這種合理性錯覺
（Psi）是有可能的，當虛擬世界裡發生的事情超出社會現實，受眾的合理性錯覺（Psi）就 Windels（2011）、Dekker（2007）的實驗可以發現，生物特徵訊息可以做為人情緒變化的 參考數值。由於本實驗會在虛擬實境的環境中進行，其沈浸感會優於一般的恐怖遊戲、或者 360度遊戲，並且本實驗中沒有要測量實驗中每個關鍵節點的恐懼指數，也礙於現實技術、
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設備層面的考量，本實驗決定採用實驗前後兩次對心率測量值的對比，來作為恐懼感生理特 徵變化的參考數值。依據第二中提到的Clark（2015）詮釋人在恐懼的時候，腎上腺素分泌 增加，會導致心跳加快。
但是生理測量和情緒反應之間的聯繫其實並沒有那麼可靠，僅僅收集生理數據也不能 完全解釋情緒狀態的反應（Moffat，2006）。因此在本研究的實驗中，考慮到僅採用受測者 生理數值會在數據監測、收集、分析上存在一定的局限性，因此本實驗主要使用問卷調查的 方式收集受試者的主觀感受。參考大衛‧柏恩斯（David D. Burns，2008）所著的《情緒會 傷人》中的焦慮量表，實驗中也會提供恐懼量表給受試者填寫，以評估他們的恐懼程度。這 個量表會包括：恐懼的感受、恐懼的想法、身體狀況三部分，對應本研究中預計了解受試者 的感知、認知、生理狀況三部分，對受試者的恐懼感做一個問卷評估。問卷數據結合生理數 據的蒐集分析，構成「恐懼感」這個應變量在本實驗中的操作化定義。
三、 實驗環境
本實驗的場景設置在政治大學藝文中心2樓的數位藝術中心研究生實驗室，為了讓受試 者感受到的場景具有連貫性，因此虛擬實境中的虛擬場景也是依照實驗室的真實場景建構的，
盡可能減少受試者在媒介轉換過程中，認知、感知受到影響。受試者坐在椅子上，戴上VR 裝置，面對的是一台電腦，環顧四周是能夠看到和真實實驗室相近的環境。場景示意圖如下：
圖3-2. 實驗場景實景參考圖
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起一陣機器人的聲音說「game over！」。實驗內容的設計希望達到一種超現代的感覺，從 氣氛上就達到令人毛骨悚然的效果，同時通過一些出其不意的互動設計，令人感到驚嚇、猶 豫，並且近似產生一些威脅。
圖3-4. 受試者自由探索實驗環境示意圖
圖3-5. 受試者點擊滑鼠關掉電腦螢幕示意圖
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圖3-6. 受試者點擊旋轉的椅子示意圖
圖3-7. 互動完成後環境燈光完全熄滅示意圖
四、實驗流程
徵集符合要求的實驗受試者，每個受試者會依序進入實驗環境1、2、3、4個環境進行實 驗。為了保證受試者在後續實驗環境中的表現，不受到前面實驗環境的影響，在完成一個實 驗環境之後會觀看一部15分鐘影片，幫助受試者擺脫實驗的情緒。
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正式實驗時，受試者來到受試場地，先簽署「受試者同意書」，並且講解實驗主題。
靜坐1分鐘，使受試者心率恢復平穩，避免心率數值在前測時異常，而導致實驗結束後的測 量比對失準。
確保受試者在一個健康、平穩的生理狀態之下，受試者戴上虛擬實境的頭戴式裝置，
會先講解VR操作的方式和實驗過程中要完成的指定任務，然後進入實驗環境，紀錄其剛開 始的心跳頻率，接著在虛擬環境中體驗並且完成指定的互動任務，體驗時長約3分鐘。體驗 完畢後，對生理數值進行再次測量。並且會請受試者填寫和恐懼指數評量相關的問卷。
接著請受測者觀看15分鐘的影片，影片內容和實驗完全不相關，並且加以休息，再進 入第二個實驗環境，實驗過程和上述一致。每個受試者都測試完4個環境後，實驗結束。
以下為進入實驗環境後的實驗流程圖，見圖3-8：
圖3-8. 實驗流程圖
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第三節 資料蒐集⽅法
⼀、虛擬實境設備
本實驗虛擬實境的模型採用Maya搭建，VR中的環境、互動在Unity2018中製作完成。
實驗中採用的VR頭戴式裝置是HTC vive，NZXT的主機搭配ASUS STRIX-GTX1080顯卡。
⼆、⼼率測量儀器
本實驗過程中採用小米手環3進行心率的檢測，搭配使用iphone7手機上的小米app，進 行數據偵測。在每個實驗的節點都會點按手環偵測即時的心率數據，並且記錄。同時打開心 率自動偵測的模式，在實驗過程中每隔1分鐘就自動偵測心率數據，產生整個實驗過程中的 心率變化數據。
三、問卷設計
本實驗中問卷主要用來量化受試者在實驗後主觀感受上的恐懼程度，量表使用常用於 心理反應測量的李克特量表（Likert scale）。選項採用常見的李克特量表中的五點量表格 式，選項分為：非常不同意，不同意，既不同意也不反對，同意，非常同意。李克特量表中 的量性資料一般被歸類為順序尺度（ordinal scale），但若是五等級的李克特量表也可以視為 等距尺度（interval scale）（陳耀茂，2005），因此在後續資料處理中可以將量表進行加 總，作為受試者恐懼感的衡量。當然，問卷中也部分題目採用單選或者填答的形式。
問卷分為五個部分。第一部分是針對實驗過程中操縱的變量做操縱檢查（Manipulation check），確認實驗中對於變量的操縱是否有預期的效果。第二部分為恐懼的情緒，測量在 感知的層面，受試者有多大程度受到了環境影響和產生和恐懼相關的情緒；第三部分為恐懼 的想法，測量受試者在環境中是否產生了害怕、恐懼相關的想法，甚至有產生某些措施、實 際行動的想法，受試者的認知層面受到的影響程度有多大；第四部分為軀體症狀，測量在生 理的層面，受試者是否受到環境影響而產生恐懼相關反應，這部分主觀對身體狀況的判斷，
結合實際生理測量數據，相信能較全面判定生理反應；第五部分為基本資料，包括性別、年 齡、是否有VR的恐懼感相關經驗等。整理成表3-2：
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第四節 分析⽅法
這個實驗的目的是探究虛擬實境中位置錯覺（PI）和合理性錯覺（Psi）在恐懼感上是 否存在交互作用。該實驗的自變量為：位置錯覺（PI）、合理性錯覺（Psi），應變量為：恐 懼感。在前面的實驗設計中，會採用兩種方式來收集受試者恐懼感的數據資料：一是收集受 試者的生物特徵訊息，包括心率、性別；二是關於受試者問卷評量的資料。在這一章節中，
就會描述實驗完成後的資料處理的方式。
首先，用最直接的統計方式去直觀的觀察受試者在每個實驗環境中恐懼感的差異，這 邊會用到描述性統計的方式，主要涉及最大值、最小值、均值。會先依據問卷設計中的第二 部分、第三部分、第四部分數據分別單獨統計，最後會將三部分數據加總統計。可以從感知、
認知、身體狀況三個方面分別對四個環境給人帶來的恐懼情緒的差異有個初步了解。
緊接著是用統計中的交互作用分析，分析兩個自變項之間的作用和影響，這裡會用到 二因子變異數分析，以及單純主要效果檢定。同時用圖表呈現，不同位置錯覺（PI）的維度 下，合理性錯覺（Psi）對恐懼感的影響如何；不同合理性錯覺（Psi）的維度下，位置錯覺
（PI）對恐懼感的影響如何。
也會應用實驗過程中收集的生理特徵訊息，包括心率數據、性別，分析其在實驗中的 影響。把心率視為共變數、把性別視為受試者間因子，來探究這兩個生理特徵訊息在這個實 驗中的影響，心率的差異是否會造成受試者在體驗實驗環境時有不同程度的恐懼感受，性別 的差異又是否會影響恐懼感的強弱。
用以上的量化分析方法，希望能夠用數據來呈現實驗結果，並且通過圖表等可視化的
用以上的量化分析方法，希望能夠用數據來呈現實驗結果，並且通過圖表等可視化的