虚拟现实 (VR) 技术曾被视为新奇事物，但多年来已得到显著改进，并广泛应用于医疗保健、制造和培训等领域。
为了改进VR系统，研究人员专注于VR界面元素（即目标）的尺寸、位置和距离如何影响用户性能。例如，相比较小或较远的目标，用户可以更快、更有效地与较大或较近的目标进行交互。
然而，到目前为止，很少有研究调查这些元素如何影响用户的身体。
人体工程学专家Jeong Ho “Jay” Kim 博士与 德克萨斯 A&M 大学公共卫生学院的研究人员共同开展了一项研究 ，是少数评估目标尺寸如何影响用户颈部和肩部生物力学、任务表现和认知负荷的研究之一。
“与电脑、智能手机和其他科技产品一样，VR 系统也会增加用户眼疲劳和重复性压力损伤的风险，”Kim 说道。“我们希望了解 VR 界面如何影响用户健康，以帮助制定 VR 使用指南。”
在这项发表于《人体工程学》杂志的研究中 ，Kim 和俄勒冈州立大学和北伊利诺伊大学的同事对 20 名年龄在 18 至 49 岁之间的成年人进行了研究，这些成年人在过去一周内没有出现颈部和肩部肌肉骨骼问题或颈部和肩部疼痛的病史。
参与者使用带有手部追踪模块的商用现成 VR 耳机执行两项任务：指向排列成圆圈的圆形目标以及为三乘三网格中突出显示的方块着色。
两项任务都设置了小、中、大三个目标，小目标比中目标小50%，大目标比中目标大50%。在参与者执行这些任务时，研究人员使用运动捕捉摄像系统测量颈部和肩关节的运动，并使用肌电图收集肌肉活动数据。
参与者还回答了有关每项任务所涉及的精神和身体要求、努力、挫折、痛苦和参与度以及完成每项任务需要多长时间的问题。
“我们发现，在大型目标任务中，颈部肌肉活动最为活跃，这可能是因为参与者需要更多地移动头部来与物体互动，”Kim说道。“同样，参与者肩部的生物力学负荷也更大，在执行大型目标任务时，他们的运动幅度也更大。”
此外，参与者认为这些任务的脑力要求较低，这可能是因为它们简单且持续时间短，但报告称，大目标的挑战性略高。此外，完成大目标的任务比完成小目标或中等目标的任务花费的时间更长。
这些发现表明目标尺寸可能会对VR用户的身心产生影响，但研究人员也指出了他们的研究存在一些局限性。首先，任务时间短且相对简单，因此无法衡量长期使用带来的疲劳影响。此外，该研究仅关注年轻参与者，这意味着研究结果可能不适用于年长用户。最后，该研究仅使用了单一的VR系统模型。
Kim 表示，未来的研究将采用更广泛的参与者年龄范围、更长的持续时间、更复杂的任务和其他型号的 VR 头戴设备来扩展这项研究的成果。
“尽管如此，我们的研究强调了在设计界面时关注目标尺寸及其对身体和认知表现的可能影响的必要性，”Kim说道。“通过更好地了解目标尺寸和距离如何影响用户，设计师可以降低肌肉骨骼问题的风险，减轻认知负荷，并提升用户体验。”
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