Ein Protokoll zur Gestaltung und Bewertung von gemischten Reality-Kulturerfahrungen in Museen und Kulturerbestätten mithilfe räumlicher Narrative und Metriken

Zusammenfassung

Dieses Protokoll bietet eine standardisierte Methodik zur Gestaltung und Bewertung gemischter kultureller Erfahrungen in operativen Kulturerbestätten, wobei räumliche Erzählungen, interaktive Schnittstellen und multimodale Metriken genutzt werden, die psychologische Erhebungen systematisch mit objektiven Verhaltensprotokollen kombinieren.

Zusammenfassung

Mixed Reality (MR)-Anwendungen werden zunehmend in Museen und Kulturerbestätten eingesetzt; Ihre Anwendung fehlt jedoch oft an methodischer Kohärenz, da räumliche Erzählung, Interaktion und Bewertung als getrennte Elemente behandelt werden. Dieses Protokoll präsentiert eine standardisierte, feldeinsetzbare Methodik, die sich von früheren Bewertungsrahmen abhebt, indem sie dynamisch adaptive räumliche Narrative mit einem hybriden Bewertungsmodell integriert. Der Ansatz vereint räumliche narrative Sequenzierung, geführte interaktive Schnittstellen und multimodale Nutzererfahrungsmetriken – insbesondere die Triangulation subjektiver psychometrischer Bewertungen mit objektiver Verhaltenstelemetrie (z. B. räumlicher Verweilzeiten und Interaktionsprotokolle). Das Protokoll beschreibt eine zwei-ortige, dreiarmige parallele Kontrollstudie, die sich an Innenmuseen und halboffene archäologische Stätten anpassen lässt. Den Teilnehmern werden eine von drei Bedingungen zugewiesen: ein traditioneller digitaler Leitfaden, eine MR-statische Erzählung oder eine adaptive MR-Erzählung. Eine standardisierte Sechs-Zonen-Route wird eingeführt, wobei Bewertungen am Ausgangspunkt, unmittelbar nach dem Besuch und bei einer 14-tägigen Nachbeobachtung durchgeführt werden. Ergebnismaße umfassen räumliche Präsenz, Nutzbarkeit, narrative Einbindung, wahrgenommene Authentizität und Wissenserwerbung. Das Protokoll integriert zudem strukturierte Verhaltensprotokollierung, vordefinierte technische Schwellenwerte und systematische Überwachung von Cyberkrankheiten, um Sicherheit und Machbarkeit unter routinemäßigen Besucherbedingungen zu gewährleisten. Dieses Rahmenwerk bietet Forschern und kulturellen Institutionen eine reproduzierbare Methodik zur Koordinierung räumlicher Erzählungen und Schnittstellenkontrolle und ermöglicht eine rigorose Bewertung von MR-Interventionen in historischen Kontexten.

Einleitung

Museen und Kulturerbeinstitutionen setzen zunehmend immersive digitale Technologien ein, um neuartige Besuchererlebnisse außerhalb konventioneller Galerien zu schaffen. Eine wachsende Literatur zeigt, dass jüngste Mixed-Reality-(MR)-Studien in Museumskontexten zunehmend den Fokus von passiven, immersiven Ausstellungen hin zur dynamischen Transformation der Interaktion von Besuchern mit Ausstellungen und historischen Erzählungen verlagert^haben. Vergleichende Forschung zeigt, dass die Qualität digitaler Vermögenswerte zwar wichtig ist, die räumliche Anordnung dieser Ausstellungen in virtuellen oder erweiterten Umgebungen jedoch eine entscheidendere Rolle bei der Gestaltung des Besuchererlebnisses^{spielt 2,3}. Daher ist die Integration von Extended Reality (XR)-Systemen zu einer gängigen Strategie geworden, um den Kulturerbetourismus zu revitalisieren, erfahrungsbasiertes Lernen zu unterstützen und emotionales sowie kognitives Engagement zu bereichern. Darüber hinaus plädiert die aktuelle Literatur zur Mensch-Computer-Interaktion zunehmend für multisensorische und somatosensorische interaktive Designs, um ruhende kulturelle Artefakte wiederzubeleben, während breitere multimodale Mixed-Reality-Erkundungen enormes Potenzial bei der Erleichterung der ganzheitlichen Vererbung des kulturellen Erbes^{zeigen 4,5,6}. Jüngste umfassende Rahmenwerke haben die Notwendigkeit unterstrichen, Bildungsanwendungen mit robusten immersiven Interaktionsstandards zu verbinden, um die Erfahrungsqualität über Extended Reality- und Metaverse-Plattformen hinweg zu erhöhen⁷. Untersuchungen zu Anwendungen der erweiterten Realität (AR) im Kulturerbe zeigen jedoch eine anhaltende Herausforderung: Trotz erheblicher berichteter Vorteile fehlt es an methodischer Einheitlichkeit im Systemdesign, in der Implementierung und Bewertung innerhalb operativer Umgebungen ^8,9. Während neuere Forschungen begonnen haben, hochrangige Architekturen und technologische Standards für immersive Heritage-Bildung vorzuschlagen, bleibt die Übersetzung dieser konzeptionellen Rahmenwerke in granuläre, feldimplementierbare Protokolle eine dringende Notwendigkeit. Diese Lücke führt oft zu fragmentierten Implementierungen, bei denen die technologische Neuheit die methodologische Strenge überwiegt.

Die grundlegende Frage ist nicht mehr, ob immersive Systeme einen praktischen Wert haben, sondern vielmehr, wie sie im täglichen Betrieb kultureller Stätten entworfen und rigoros bewertet werden. Während Institutionen digitale Innovationen bereitwillig in ihre Interpretationsstrategien integriert haben, stellen mehrere kritische Übersichtsberichte fest, dass die Bewertung dieser Systeme häufig oberflächliche Ergebniskennzahlen isoliert, wie technologische Neuheit, grundlegende Zufriedenheitsniveaus und Überprüfungsabsichten, oft auf Kosten des Verständnisses tieferer kognitiver und räumlicher Beteiligung¹⁰. Dieser fragmentierte Ansatz vernachlässigt kritische operative Variablen, darunter die Organisation des Routenlayouts, narrative Sequenzierung, Verhaltensinteraktionsgrenzen und physische Einsatzbeschränkungen¹¹. Darüber hinaus haben sich erzählte AR-Anwendungen zwar als wirksam erwiesen, um die Besucherbeteiligung, emotionale Bindung¹² und Lernergebnisse zu verbessern – sogar das Gefühl des Ortes über verschiedene historische Perioden^{hinweg zu} verbessern – bleibt die Übersetzung dieser konzeptionellen Erkenntnisse in konkrete, einsetzbare Rahmenwerke ungelöst. Es besteht ein dringender Bedarf an einem standardisierten Protokoll, das Routenlogik, Interaktionsschwellenwerte und robuste Bewertungsmetriken in realen historischen Kontexten definiert.

Um diese methodischen Lücken zu überbrücken, präsentiert dieser Artikel ein umfassendes MR-Kulturerfahrungsprotokoll, das drei Kernkomponenten integriert: eine räumliche narrative Struktur, ein interaktives Schnittstellen-Framework und ein multimodales Messsystem. Basierend auf Theorien der verkörperten Kognition und narrativen Transports operationalisiert dieses Protokoll vermittelte räumliche Erfahrung als organisierten kognitiven Zustand statt als bloße visuelle Überlagerung. Konkret wird räumliches Erzählen als ein Mechanismus dargestellt, bei dem physische Fortbewegung und digitale narrative Elemente gemeinsam das Besucherengagement vertiefen. Es integriert prägnante globale Usability-Kennzahlen, die für eingesetzte interaktive Systeme geeignet sind,^und nutzt aktuelle Fortschritte in der multimodalen Interaktion, um die Bewertungsqualität über die grundlegende Selbstberichterstattung^{hinaus zu} heben. Um methodologische Erwartungen explizit zu steuern, wird Multimodalität innerhalb dieses Rahmens streng definiert als die Triangulation subjektiver psychometrischer Bewertungen mit objektiven räumlichen und Interaktionsprotokollen. Obwohl konventionelle Forschung zur Mensch-Computer-Interaktion multimodale Evaluation häufig mit physiologischer Wahrnehmung wie Herzfrequenzvariabilität oder galvanischer Hautreaktion gleichsetzt, stört der Einsatz solcher biometrischen Geräte die natürliche Beweglichkeit des Besuchers erheblich. Folglich lässt dieses Protokoll bewusst die physiologische Verfolgung weg, um eine hohe ökologische Validität zu bewahren und eine nahtlose betriebliche Machbarkeit innerhalb uneingeschränkter öffentlicher Kulturerbestätten zu gewährleisten. Letztlich erfordert die Entwicklung effektiver MR-Kulturerfahrungen einen feldorientierten Bewertungsrahmen¹⁶. Durch die systematische Kombination räumlicher Erzählweise mit Schnittstellensteuerung und voreingestellten Leistungsregeln bietet das präsentierte Protokoll Forschern und Praktikern ein strukturiertes, ökologisch valides Werkzeug, um MR-Systeme in operativen Museen und Kulturerbestätten einzusetzen und zu bewerten. Um die Wirksamkeit dieses methodischen Rahmens systematisch zu demonstrieren, ist das vorliegende Protokoll darauf ausgelegt, zwei zentrale Forschungsfragen zu beantworten: Erstens, wie beeinflusst die Integration einer räumlich verankerten Erzählstruktur die kognitive Bindung des Besuchers und das multimodale Engagement im Vergleich zu traditionellen digitalen Führern; und zweitens: Inwieweit verbessert eine adaptive, regelbasierte interaktive Schnittstelle die Längswissenserwerbung, ohne die operative Machbarkeit zu beeinträchtigen oder Cyberkrankheiten in realen Weltkulturerbeumgebungen zu verschärfen?

Protokoll

Alle Methoden mit menschlichen Probanden wurden in Übereinstimmung mit den entsprechenden institutionellen Richtlinien durchgeführt und vom Ethikausschuss für den Schutz der Humanforschung der Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Genehmigungsnummer: 4500AL0512) genehmigt. Holen Sie vor jeder Studienaktivität eine schriftliche informierte Zustimmung aller Teilnehmer ein.

1. Teilnehmerrekrutierung und Vorabwahl

1. Rekrutieren Sie erwachsene Teilnehmer im Alter von 18 bis 70 Jahren. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer ausreichende Mandarin-Kenntnisse nachweisen, um die standardisierten Forschungsanweisungen zu verstehen.
2. Überprüfen Sie, ob die Teilnehmer die Route eigenständig oder mit grundlegender Mobilitätshilfe navigieren können. Definieren Sie die grundlegende Mobilitätshilfe so, dass sie nicht mehr als einen Standard-Spazierstock oder einen manuell angetriebenen Rollstuhl benötigt.
3. Rekrutieren Sie Teilnehmer mit vor Ort genehmigten Besuchereinladungen mit einem standardisierten mündlichen Skript, digitaler Voranmeldung über die offizielle Plattform oder gedruckten öffentlichen Ankündigungen. Beschränken Sie die Rekrutierung auf eine tägliche Einschreibungsquote von 12 Teilnehmern pro Standort.
4. Ausschluss von Personen mit einer Vorgeschichte schwerer Reisekrankheit, ausgelöst durch XR oder VR. Stellen Sie dies mit einem Baseline-Wert von über 15 fest.
5. Ausschluss von Personen mit medizinisch diagnostiziertem Schwindel oder unkontrollierbaren Sehstörungen. Fügen Sie Erkrankungen wie unkorrigiertes Strabismus hinzu.
6. Ausschluss von Personen mit akuten Erkrankungen, die die Teilnahme beeinträchtigen. Identifizieren Sie diese durch Ruheherzfrequenzen über 100 Schläge/min oder durch aktive Atemwegssymptome.
7. Schließen Sie Personen aus, die nicht in der Lage sind, eine kompetente informierte Einwilligung zu geben.
8. Führen Sie eine Berechtigungsprüfung in einem ausgewiesenen ruhigen Bereich abseits des Hauptbesucherstroms durch. Halte den Umgebungslärm unter 55 dB.
9. Führen Sie den Prozess der informierten Einwilligung im selben ausgewiesenen Bereich durch. Bieten Sie einen Mindestsitzbereich von 4 m² pro Teilnehmer.
10. Weisen Sie jedem eingeschriebenen Teilnehmer einen einzigartigen Studien-Identifikationscode zu. Erzeugen Sie diese Identifikatorin mit einem computergestützten, pseudozufälligen alphanumerischen Algorithmus, der als SiteCode-Date-Sequence strukturiert ist, um Duplikationen zu verhindern.
11. Speichern Sie Kontaktdaten für 14 Tage in verschlüsselter Form. Verwenden Sie Advanced Encryption Standard 256-Bit-Protokolle auf einem passwortgeschützten institutionellen lokalen Server.
12. Trennen Sie die Kontaktdatendatei vom Hauptanalysedatensatz. Beschränke den Zugang nur auf den Studienkoordinator.

2. Sitzungsplanung und Zuweisung von Bedingungen

1. Die Teilnehmer werden zufällig mit ortsstratifizierter Blockierung zugeteilt, um eine ausgewogene Verteilung über das Innenmuseum (Site A) und den halboffenen Heritage-Veranstaltungsort (Site B) zu gewährleisten. Führe die Blockgenerierung mit dem Blockrand-Paket in der R-Software mit einem festen pseudozufälligen Seed aus, um die rechnerische Reproduzierbarkeit sicherzustellen.
2. Implementieren Sie die Verschleierung der Zuteilung mit sequentiell nummerierten, undurchsichtigen, versiegelten Umschlägen. Siehe Abbildung 1A für den Teilnehmerworkflow und Abbildung 1B für den Bewertungszeitplan.
3. Unterteilen Sie die Teilnehmer für jedes Sammelfenster in Sechserblöcke. Definieren Sie jedes Sammelfenster als eine 2-stündige Betriebsphase.
4. Verwerfen Sie unvollständige Blöcke, die innerhalb des definierten Zeitrahmens nicht die sechs Teilnehmer erreichen. Lenken Sie diese Personen auf Machbarkeitspiloten um.
5. Zwei Teilnehmer werden der traditionellen Kontrollgruppe des digitalen Leitfadens zugeordnet, zwei der MR-statischen Narrativegruppe und zwei der MR-adaptiven Erzählgruppe.
6. Planen Sie Lernsitzungen während der regulären Betriebszeiten. Vermeiden Sie Spitzenstauzeiten.
7. Definieren Sie Spitzenstaus als Intervalle, in denen Überwachungssysteme der Veranstaltungsorte eine sofortige Besucherdichte von über 1,5 Personen^{pro m²} innerhalb der vorgesehenen Routenzonen melden.
8. Planen Sie Sitzungen innerhalb der Zeitfenster von 09:30 bis 11:30 und 14:25 bis 16:25 Uhr.
   HINWEIS: Halten Sie die Umgebungskonsistenz aufrecht, indem Sie Umgebungsbeleuchtung zwischen 300 und 500 Lux und Umgebungsgeräusche unter 55 dB sicherstellen. Halten Sie in allen Streckenzonen ungehinderte räumliche Layouts aufrecht. Für halboffene oder Outdoor-Denkmalstätten sollten räumliche Verankerungen mit globalen Navigationssatellitensystemen kombiniert mit physischen optischen Markierungen implementiert werden, um variable Umgebungsbeleuchtung zu ermöglichen.
9. Setzen Sie die Aufnahme neuer Sitzungen unmittelbar nach Schließung des Veranstaltungsortes für 30 Minuten aus.
10. Sitzungen wurden durch abnormale Überfüllung stark verzögert oder verändert, als Protokollabweichungen. Definieren Sie abnormale Überfüllung als unerwartete Besucheranstiege, die dazu führen, dass die Verweilzeit der Teilnehmer in einem einzelnen Transitkorridor 5 Minuten überschreitet.

Abbildung 1. Arbeitsablauf und Bewertungsplan für das Mixed-Reality-(MR) Kulturerfahrungsprotokoll. (A) Teilnehmer-Workflow, der aufeinanderfolgende Schritte vom Besucheransatz oder der Voranmeldung über Berechtigungsscreening, informierte Einwilligung, Studienidentifikationszuweisung, Baseline-Bewertung, standortstratifizierte blockierte Zuteilung, Interventionsumsetzung, sofortige Nachbesuchsbewertung (T1), 14-tägigen Nachkontakt, Nachuntersuchungsbewertung (T2) und Datensatzzusammenstellung veranschaulicht. (B) Bewertungsplan, der die Datenerhebung zu drei Zeitpunkten zeigt: Ausgangspunkt (T0), unmittelbar nach dem Besuch (T1) und Nachbeobachtung (T2). Zu den Messgrößen gehören Themenvertrautheit, Besuchsmotivation, Aufmerksamkeitsbereitschaft, Wissensbewertung, Präsenzfragebogen (PQ), Systemnutzbarkeitsskala (SUS), narrative Engagement, wahrgenommene Authentizität, allgemeine Zufriedenheit, Symptomcheckliste und Folgeerfahrungsmessungen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

3. Gerätevorbereitung und Kalibrierung

1. Überprüfen Sie alle Geräte vor der ersten Sitzung jedes Tages. Überprüfen Sie, ob der Batteriestand über 80 % liegt und ob das Interface ohne Einfrieren funktioniert.
2. Überprüfen Sie, dass jedes Gerät mindestens 15 GB verfügbare lokale Speicherkapazität hat. Stellen Sie sicher, dass diese Kapazität ausreichend ist, um hochpräzise räumliche Asset-Darstellungen zu ermöglichen.
   HINWEIS: Die Studie verwendet das Microsoft HoloLens 2 mit Windows Holographic (Version 22H2), wobei die MR-Anwendung auf Unity Engine (Version 2022.3 LTS) und Mixed Reality Toolkit 3 basiert. Das Paket für räumliche narrative Inhalte ist als kompilierte AssetBundles (.ab) strukturiert, die über JSON-Konfigurationsskripte abgebildet werden.
3. Synchronisieren Sie alle Geräte mit einer gemeinsamen Studienuhr über das Network Time Protocol über einen sicheren lokalen Server. Halten Sie eine maximal akzeptable Zeitdrift von 500 ms zwischen den Geräten aufrecht.
4. Überprüfen Sie die Synchronisationsgenauigkeit täglich mit einem automatisierten Pre-Session-Diagnoseskript. Stellen Sie sicher, dass die Synchronisation eine zuverlässige Integration von Fragebögen, Sitzungszusammenfassungen und Ereignisprotokollen ermöglicht.
   HINWEIS: Führen Sie die Gerätetaktsynchronisation mit dem Network Time Protocol (NTP) über einen sicheren lokalen Server aus, um eine präzise Ausrichtung multimodaler Datenströme sicherzustellen.
5. Stellen Sie die anfängliche Audioausgabe auf eine kalibrierte Basislinie von 65 A-gewichteten Dezibel ein. Missen Sie diesen Pegel mit einem standardisierten Lautstärkemesser, der in der typischen Entfernung zwischen Ohr und Lautsprecher positioniert ist.
6. Manuelle Audioeinstellung ist nur im kalibrierten Bereich von 55–75 dB erlaubt. Passen Sie sich an den Lärm des Veranstaltungsorts und das Wohlbefinden der Teilnehmer an.
7. Kalibrieren Sie das Gerät mit dem Teilnehmer am physischen Start der Route. Bestätigen Sie, dass der Teilnehmer 24-Punkt-Arial-Text in einer virtuellen Entfernung von 1,5 m erkennen kann.
8. Bestätigen Sie, dass der Teilnehmer die Erzählung deutlich über einer Umgebungsrausch-Basislinie von 50 dB hören kann. Überprüfen Sie, dass der Teilnehmer während eines 30-sekündigen stationären Tests mindestens eine Schnittstellenfunktion aktivieren kann.
9. Starte die Anwendung neu und versuche eine Neukalibrierung, falls der erste Test fehlschlägt. Definieren Sie Ausfall als eine Unfähigkeit, kontinuierliche Eye-Tracking-Koordinaten zu registrieren, oder eine räumliche Kartierungsverzögerung von mehr als 2 Sekunden.
10. Ersetze das Hardware-Gerät, falls die Kalibrierung zweimal fehlschlägt. Beenden Sie die Sitzung und codieren Sie sie als technische Nichtvollständigkeit, falls das Ersatzgerät ebenfalls diese Leistungsparameter nicht erfüllt.

4. Streckenkonfiguration und Systembetrieb

1. Konfigurieren Sie das räumliche Erzählsystem über sechs festgelegte Routenzonen: historischer Hintergrund, Artefakt-Identität, Prozesslogik, soziale Bedeutung, Reflexion und narrative Synthese.
   1. Definieren Sie die räumlichen Grenzen jeder Zone mittels Polygon-Geofencing. Stellen Sie eine minimale physische Fläche von 9 m² pro Zone sicher.
   2. Halten Sie einen Mindestabstand von 5 m zwischen benachbarten Zonen ein. Vermeiden Sie audiovisuelle Störungen zwischen den Zonen.
   3. Implementierung räumlicher Verankerungsprotokolle basierend auf Umweltbedingungen. Verwenden Sie Punktwolken-Mapping für Innenbereiche von Museen.
   4. Verwenden Sie Echtzeit-kinematische Positionierung in Kombination mit kontrastreichen Fiduzialmarkern für halboffene archäologische Stätten. Siehe Abbildung 2A für die Systemarchitektur und Abbildung 2B für die Sechs-Zonen-Routenstruktur.
      HINWEIS: Wählen Sie Routenzonen aus, um den narrativen Bogen der Denkmalstätte widerzuspiegeln, indem historische Wendepunkte auf physische Wahrzeichen abgebildet werden. Nutzen Sie diese Struktur, um den räumlichen Fortschritt mit den Prinzipien des kognitiven Gerüsts in der Museumsausbildung in Einklang zu bringen.
2. Setzen Sie die interpretative Intervention basierend auf der Teilnehmerzuweisung ein.
   1. Stellen Sie pro Zone ein Text-Bild-Audio-Element für die Steuerbedingung bereit. Standardisiere den Inhalt mit einer 150-Wörter-Textbeschreibung, einem hochauflösenden Bild von 1920 × 1080 Pixeln und einer 60–90-Sekunden-Audiospur mit 192 kbps.
   2. Präsentiert ein festes Set von Überlagerungen und eine einzige geführte Interaktion für die statische narrative Bedingung. Halten Sie eine lineare interpretative Abfolge aufrecht, in der digitale Inhalte unabhängig vom Verhalten der Teilnehmer konstant bleiben.
   3. Die Teilnehmer müssen eine Air-Tap-Pinch-Geste auf einem zugewiesenen holografischen Hotspot ausführen. Lösen Sie eine 360° kontinuierliche Drehung des virtuellen Artefakts aus.
      HINWEIS: Dokumentieren Sie qualitative Eigenschaften von Kulturgütern zusammen mit quantitativen Daten. Fügen Sie Beschreibungen von Umweltbeschränkungen, kulturellem Kontext und Benutzeroberflächendesign hinzu, um formale Kennzahlen zu ergänzen.
3. Automatisierte Verhaltensauslöser für die adaptive narrative Bedingung aktivieren. Implementieren Sie eine regelbasierte Logikarchitektur unter Verwendung von Echtzeit-räumlicher Telemetrie.
   1. Passen Sie das Timing und die Cue-Dichte anhand deterministischer Verhaltenseingaben an. Inaktivität von mehr als 45 Sekunden oder räumliche Abweichung vom Tracking-Zentrum bewerten.
   2. Aktivieren Sie einen Richtungs-Audiohinweis, wenn der Head-Tracking-Blick des Teilnehmers für 15 Sekunden vom primären Exponat-Begrenzungsfeld abweicht.
   3. Bereite eine sekundäre schwebende Textaufforderung dar, wenn die Verweilzeit 180 Sekunden überschreitet, ohne Hotspot-Aktivierung.
   4. Begrenze zusätzliche System-Prompts auf maximal zwei pro Zone und acht pro Sitzung.
4. Überwachen Sie die technische Leistung kontinuierlich, um die Motion-to-Display-Latenz unter 120 ms zu halten. Messen Sie die Latenz mit dem Mixed Reality Toolkit Diagnoseprofiler, der mit einer Abtastfrequenz von 60 Hz konfiguriert ist.
5. Überprüfen Sie kontinuierlich die Stabilität der Verfolgung. Fordern Sie sofortige Personalverifikation, wenn die Verlustverfolgung 10 S. übersteigt.
6. Versuchen Sie sofort eine technische Wiederherstellung bei Tracking-Fehlern. Systemfunktionalität innerhalb von 120 Sekunden wiederherstellen.
7. Wechsle den Teilnehmer auf eine vordefinierte Rückfall-Guide, falls die Wiederherstellung fehlschlägt. Definieren Sie den Notfall-Guide als eine vorinstallierte, zweidimensionale interaktive Karte auf einem Tablet-Gerät mit identischen Audio-Erzählungen, aber ohne räumliches Tracking.
8. Mixed-Reality-Datenerfassung beenden, wenn das Tracking innerhalb von 120 Sekunden nicht wiederhergestellt werden kann. Siehe Tabelle 1 für vordefinierte technische Schwellenwerte, Rückfallregeln und Qualitätsflaggen.

Tabelle 1: Vordefinierte technische Schwellenwerte, Abschlusskriterien, Qualitätsflaggen, Rückfallregeln und Sicherheitsstoppregeln. Diese Tabelle definiert die operativen Kriterien zur Gerätebereitschaft, Kalibrierung, technischen Leistungsschwellen, Zonen- und Routenabschlussregeln, adaptiven Auslieferungsbedingungen, Interventionsprotokollen des Personals, Qualitätsflaggen, Rückfallverfahren sowie Sicherheitsüberwachungs- und Stoppbedingungen. Jedes Element spezifiziert die erforderliche Bedingung, die entsprechende Aktion und Implementierungsnotizen, die verwendet werden, um eine standardisierte Ausführung und Reproduzierbarkeit über Studiensitzungen hinweg sicherzustellen. Zeitbasierte Schwellenwerte werden in Sekunden (s) und Millisekunden (ms) angegeben, wo anwendbar. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Abbildung 2. Systemarchitektur und Sechs-Zonen-Routenstruktur. (A) Dreischichtige Systemarchitektur, bestehend aus der räumlichen Erzählschicht (physische Zonenverankerung, Inhalts-Ort-Abgleich, Übergangslogik), der interaktiven Schnittstellenschicht (visuelle Überlagerungen, Audio-Erzählung, Hotspot-Aktivierung, adaptive Eingabeaufforderungen, Barrierefreiheitsoptionen) und der Messschicht (Fragebögen, Sitzungszusammenfassungen, Zonenaufenthaltsaufzeichnungen, Ereignisprotokolle, Symptomüberwachung). (B) Sechs-Zonen-Routenstruktur, die aufeinanderfolgende Zonen zeigt: historischer Kontext, Artefakt- oder Ortsidentität, Prozess- oder Baulogik, soziale oder gemeinschaftliche Bedeutung, Vergleich oder Reflexion sowie narrative Synthese. Jede Zone enthält einen Anker-Cue, ein narratives Segment und eine geführte Interaktionskomponente. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

5. Durchführung des Besuchs und Sicherheitsüberwachung

1. Führen Sie die Baseline-(T0)-Bewertung unmittelbar nach der Ankunft des Teilnehmers durch. Sammeln Sie Daten zu kultureller Vertrautheit, Besuchsmotivation, Aufmerksamkeitsbereitschaft und Grundwissen.
2. Verwenden Sie einen standardisierten Fragebogen mit 15 Fragen zur Ausgangsbewertung. Konfigurieren Sie das Instrument mit 5-Punkt-Likert-Skalen und kriteriumsbezogenen Multiple-Choice-Abfragen. Siehe Ergänzungstabelle 1 für die vollständige Instrumentenbatterie.
3. Bieten Sie eine standardisierte verbale Orientierung von 3–5 Minuten an. Halten Sie das Briefing mit einem wortwörtlichen Skript.
4. Unterrichten Sie die Teilnehmer in Verfahren zur Anpassung von Hardware, physischen Grenzgrenzen und der standardisierten Handhebungsgeste zur Anforderung von Unterstützung durch das Personal. Für das vollständige Skript siehe Zusatztext 1 .
5. Schulen Sie alle Verwaltungsmitarbeiter vor dem Studieneinsatz. Erfordern Sie den Abschluss eines zweistündigen operativen Schulungsmoduls und den erfolgreichen Abschluss einer simulierten Fehlerbehebungskompetenz-Bewertung.
6. Verfolgen Sie kontinuierlich den Fortschritt der Teilnehmer durch die sechs Zonen. Erfassen Sie Zoneneintritt und -austritt.
7. Klassifizieren Sie eine Zone nur als abgeschlossen, wenn sich der Teilnehmer mindestens 30 Sekunden in der Zone aufhält. Benötigt mindestens einen narrativen Inhalts-Ereignis-Auslöser.
8. Bestätigen Sie die Zonenabschluss mit einem systemgesteuerten Austrittssignal. Definieren Sie diesen Hinweis als eine räumliche Koordinatenschnittstelle, die beim Verlassen des Polygon-Geofences aufgezeichnet wird.
   HINWEIS: Die minimale Verweilzeit von 30 Sekunden gewährleistet eine ausreichende Exposition gegenüber grundlegenden audiovisuellen Reizen, ohne Besuchermüdigkeit auszulösen.
9. Protokolliere jede Mitarbeiterintervention, die länger als 30 Sekunden dauert. Halten Sie während aller Sitzungen ein Mitarbeiter-zu-Teilnehmer-Verhältnis von 1:3 aufrecht.
10. Beschränken Sie die Eingriffe des Personals auf die Neukalibrierung der Hardware, die räumen von physischen Hindernissen und standardisierte Sitzunterstützung. Verbieten Sie dem Personal, interpretative Hinweise zu kulturellen Inhalten zu geben.
11. Überwachen Sie die Teilnehmer auf Cyberkrankheit anhand einer strukturierten Checkliste mit fünf Punkten: Übelkeit, Schwindel, Desorientierung, Kopfschmerzen und Augenbelastung.
12. Führen Sie die Checkliste mündlich am Mittelpunkt des Übergangs zwischen Zone drei und Zone vier durch. Fordern Sie die digitale Einreichung des Selbstberichts sofort nach Abschluss der Route.
13. Pausieren Sie die Sitzung sofort, wenn der Teilnehmer einen Symptomschweregrad von 3 oder 4 auf einer Skala von 0–4 angibt.
14. Weisen Sie den Teilnehmer an, sich nach einer Sicherheitspause 5 Minuten im Sitzen auszuruhen.
15. Beende die Sitzung, wenn die Symptome über einem Wert von 2 bleiben. Beenden Sie die Sitzung, wenn der Teilnehmer um Beendigung bittet.
16. Beende die Sitzung, wenn die fortgesetzte Teilnahme unsicher ist. Definieren Sie unsichere Bedingungen als Verlust der Haltungsstabilität, anhaltendes Stolpern oder anhaltende Herzfrequenz von über 120 Schlägen/min, bestätigt durch Pulsverifikation.

6. Bewertung und Datenprotokollierung nach dem Besuch

1. Führen Sie die unmittelbare Nachbesuchsbewertung (T1) direkt nach Abschluss der Route außerhalb des Hauptbesucherwegs durch. Bewerten Sie räumliche Präsenz, Benutzerfreundlichkeit, narrative Beteiligung und allgemeine Zufriedenheit.
2. Verwenden Sie Instrumente, die vom Igroup Presence Questionnaire (IPQ) und der System Usability Scale (SUS) adaptiert sind. Beziehen Sie kulturbezogene Beschreibungen ein, um die Konstruktvalidität und Zuverlässigkeit sicherzustellen.
3. Wenden Sie standardisierte Bewertungsalgorithmen für alle Bewertungsskalen an. Siehe Tabelle 2 für vollständige aufgeschlüsselte Skalen, operative Definitionen und Bewertungsverfahren.
4. Kontaktieren Sie den Teilnehmer 14 Tage nach dem Besuch, um die Nachsorgebewertung (T2) für Wissen und Erinnerung durchzuführen. Liefern Sie die Bewertung über einen verschlüsselten digitalen Umfragelink an die registrierte E-Mail-Adresse oder das mobile Gerät des Teilnehmers.
5. Senden Sie maximal drei standardisierte Erinnerungshinweise. Verteilt die Erinnerungen gleichmäßig über einen Zeitraum von 72 Stunden.
6. Erlauben Sie den Abschluss der Bewertung innerhalb des Zeitfensters von den Tagen 12 bis 16.
7. Die Teilnehmer werden als verloren für Nachverfolgung kodiert, wenn bis zum Ende von Tag 16 keine vollständige Antwort verzeichnet wird. Verwalten Sie fehlende Daten mittels paarweiser Löschung.
8. Extraktion und Zusammenstellung von Fragebogendaten auf Teilnehmerebene, Sitzungszusammenfassungen, Zonenebene-Dwell-Aufzeichnungen und zeitgestempelten Ereignisprotokollen.
9. Zonenaufenthaltszeiten unter 10 Sekunden aus den Gefechtszusammenfassungen ausschließen. Fügen Sie diese Daten nur dann ein, wenn Protokolle eine sinnvolle Inhaltsfertigstellung bestätigen.
10. Definiere sinnvolle Inhaltsvervollständigung als Initiierung der Kern-Audio-Erzählung und mindestens eine aufgezeichnete aktive Hotspot-Interaktionsgeste innerhalb derselben Zone.
11. Stellen Sie den endgültigen analytischen Datensatz zusammen, indem Sie alle kompilierten Datenströme zusammenführen.
12. Wenden Sie eine Flag für Belichtungsqualität mit einer binären Inklusionsregel an. Weisen Sie den Wert 1 zu, wenn fünf oder mehr Zonen gültige Fertigstellungskriterien erfüllen.
13. Weisen Sie einen Wert von 0 zu, wenn vier oder weniger Zonen gültige Abschlusskriterien erfüllen.
14. Sitzungen, die als 0 markiert sind, werden aus primären Wirksamkeitsanalysen ausgeschlossen. Behalten Sie diese Sitzungen nur für Machbarkeits- und Sicherheitsanalysen auf.

Tabelle 2: Operationelle Definitionen, Bewertungsregeln und Bewertungszeitpunkte der Studienvariablen. Diese Tabelle fasst alle Studienvariablen zusammen, einschließlich der Kovariaten vor dem Besuch, primären und sekundären Endpunkten, Verhaltensmessen und Prozessvariablen. Jede Variable wird mit ihrem Messtyp, Bewertungsspanne, Interpretationskriterien und dem Zeitpunkt der Bewertung über Baseline (T0), unmittelbar nach dem Besuch (T1) und zur Nachbeobachtung (T2) definiert. Instrumentenbasierte Messgrößen umfassen den Igroup Presence Questionnaire (IPQ) und die System Usability Scale (SUS). Abgeleitete Variablen werden aus beobachteten Maßen berechnet, wie angegeben. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergebnisse

Teilnehmercharakteristika und Zuteilung

Insgesamt wurden 180 Teilnehmer rekrutiert, wobei jede der drei Erkrankungen 60 Individuen erhielt (die traditionelle Digital-Guide-Kontrollgruppe, die MR-statische narrative Gruppe und die MR-adaptive narrative Gruppe). Unter den eingeschriebenen Teilnehmern besuchten 109 das Stadtgeschichtsmuseum (Stätte A) und 71 den archäologischen Denkmalpark (Stätte B). Die drei Gruppen zeigten vergleichbare demografische Basisprofile, einschließli...

Diskussion

Diese Studie positioniert MR nicht nur als isolierte Display-Technologie, sondern als feldeingebettetes interpretatives Framework, das räumliche Routenstrukturen, Schnittstellensteuerungen und multimodale Evaluation auf detailge Weise integriert. Ein Haupterfolg dieses Protokolls ist seine operative Kohäsion. Historisch gesehen wurden immersive Technologien in kulturellen Institutionen oft als separate ergänzende Attraktionen und nicht als integrierte narrative Werkzeuge eingesetzt. Neue...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Event-Protokollierungssystem	Forschungsteam	Studienspezifisches Protokollierungsmodul, integriert in die MR-Anwendung (Unity-basiertes Telemetriesystem)	Aufzeichnung von Verweilzeit, Interaktionsereignissen und Sitzungsprotokollen
Mixed-Reality-Anwendungsplattform	Forschungsteam	Unity Engine 2022.3 LTS, integriert mit Mixed Reality Toolkit (MRTK 3)	Präsentation statischer und adaptiver Mixed-Reality-Erzählungen
Mixed-Reality-Headset	Microsoft Corporation	HoloLens 2 mit Windows Holographic 22H2	Bereitstellung eines Mixed-Reality-Kulturerlebnisses
Fragebogen-Umfragetool	Forschungsteam / Qualtrics XM (Qualtrics, LLC)	Qualtrics XM Platform (cloud-basiert, 2025-Version)	Erfassung von Basis-, Nachbesuchs- und Follow-up-Daten
Räumliches Erzählinhaltspaket	Forschungsteam	Kompilierte AssetBundles (.ab), zugeordnet über JSON-Konfigurationsskripte	Bereitstellung von sechs Zonen mit Erzählungsmaterialien
Statistisches Analysesoftware	IBM Corp.; GraphPad Software, LLC; R Foundation for Statistical Computing	SPSS Statistics 29.0; GraphPad Prism 10.0; R 4.3.1	Datenbereinigung, statistische Analyse und Figurenerstellung
Randomisierungssoftware	R Foundation for Statistical Computing	R 4.3.1 mit blockrand-Paket	Stützpunkt-stratifizierte Blockrandomisierung und Generierung der Zuordnungssequenz
Zeitsynchronisationssystem	Institutioneller Server / NTP	Network Time Protocol (NTP)	Synchronisation der Geräteuhren für die multimodale Datenintegration
Traditionelles digitales Leitsystem	Forschungsteam vor Ort / Museumsplattform	Benutzerdefiniertes WeChat Mini-Programm (API v3.0)	Steuerungsbedingungsinhaltsbereitstellung