Hot Wire 5D+: 评估视觉反馈对 5D 增强现实轨迹的认知与运动权衡
人机交互
2026-05-22 v3
摘要
增强现实 (AR) 越来越多地用于引导用户完成制造业、无损检测和手术等领域中复杂的空间任务。这些应用通常需要严格遵守 5D+ 轨迹，使用旋转对称工具（3D 位置、2D 方向和运动速度）。然而，未训练用户在这些多维轨迹跟踪任务中的感觉-运动基线，以及不同视觉反馈范式引起的认知-运动权衡，仍未得到充分探索。我们进行了一项受控的 within-subjects 用户研究（N=30），评估了三种不同的 AR UI 概念用于轨迹引导，带或不带明确的方向约束。我们基于内部 AR 跟踪分析空间、方向和速度合规性，该跟踪经与高精度外部光学跟踪系统验证，以排除硬件漂移。通过将执行分为瞬态和稳态阶段并应用 Aligned Rank Transform (ART) 方差分析，我们隔离了视觉设计与任务复杂度之间的相互作用效应。除了主观指标 (NASA-TLX, SUS) 外，我们的结果为新手执行自由手 5D 轨迹跟随提供了保守的性能基线。我们揭示了方向引起的认知-运动权衡并识别出可缓解的 UI 协同效应。最终，我们提供了经验基线和可操作的设计指南，用于开发有效的 AR 指导系统。
引用
@article{arxiv.2605.08008,
title = {Hot Wire 5D+: Evaluating Cognitive and Motor Trade-offs of Visual Feedback for 5D Augmented Reality Trajectories},
author = {Christian Masuhr and Julian Koch and Arne Wendt and Thorsten Schüppstuhl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.08008},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 9 figures. This work has been submitted to the IEEE for possible publication. Supplemental material included