Evaluación de la participación del visitante en narrativas de patrimonio digital de realidad mixta mediante modelado de ecuaciones estructurales

Resumen

Este protocolo detalla una metodología cuantitativa utilizando modelado estructural de ecuaciones para evaluar cómo la calidad de las narrativas culturales de realidad mixta influye en la inmersión del visitante, la autenticidad percibida, la conexión emocional y los resultados de aprendizaje posteriores en entornos de patrimonio digital.

Resumen

Este artículo presenta un protocolo integral para evaluar el impacto de la calidad narrativa cultural de realidad mixta (RM) en la participación de los visitantes y los resultados de aprendizaje en entornos de patrimonio digital. Aunque las tecnologías de RM ofrecen plataformas novedosas para la expresión cultural, un método estandarizado para cuantificar su efectividad experiencial y educativa sigue siendo limitado. El protocolo detalla un diseño de investigación empírica cuantitativa basado en escenarios utilizando un prototipo unificado de patrimonio de MR. Los participantes (N = 261) interactúan con el sistema de RM, que integra contenido histórico, narrativas espaciales e información interactiva. Tras la experiencia, los datos se recogen mediante un cuestionario estructurado que mide los constructos clave: calidad narrativa, inmersión, autenticidad percibida, conexión emocional, implicación del visitante y resultados de aprendizaje. Los datos se analizan posteriormente utilizando modelado estructural de ecuaciones de mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM) para mapear las relaciones estructurales y los efectos mediadores entre estas variables. Sirviendo como resultados representativos para validar este protocolo, los hallazgos confirman que las narrativas de RM de alta calidad mejoran significativamente la inmersión y la autenticidad percibida, lo que posteriormente impulsa la resonancia emocional y un compromiso más profundo del visitante. En última instancia, este mayor compromiso se traduce en mejores resultados de aprendizaje. Al capturar y analizar sistemáticamente estas respuestas psicológicas y conductuales multilayer, esta metodología proporciona un marco fiable para que investigadores y diseñadores evalúen y optimicen el valor educativo de las experiencias de patrimonio digital.

Introducción

Bajo el profundo ajuste del paradigma internacional para la difusión del patrimonio cultural, la lógica expositiva ha pasado fundamentalmente de un enfoque centrado en el objeto a uno que enfatiza la experiencia del^{visitante 1}. Históricamente, los museos y sitios patrimoniales dependían predominantemente de vitrinas físicas y placas textuales estáticas para presentar la información histórica de manera unidireccional. En consecuencia, estas configuraciones tradicionales se consideran generalmente no involucradas en los procesos cognitivos activos de los visitantes, convirtiendo al público en meros espectadores. Sin embargo, la aparición y rápida evolución de la investigación en Humanidades Digitales ha alterado irrevocablemente esta dinámica. El objetivo contemporáneo ya no es solo preservar y mostrar pasivamente reliquias culturales, sino reconstruir dinámicamente la cronología de la historia utilizando medios digitales interactivos como conducto de enlace ^2,3. En este contexto, utilizar tecnología de realidad mixta (MR) compensa las limitaciones inherentes a los espacios virtuales puramente digitales, así como las limitaciones físicas de los entornos reales de sitios patrimoniales, proporcionando así una plataforma híbrida robusta para la expresión cultural.

El mecanismo central para emplear la MR para lograr la transformación digital del patrimonio reside en la reorganización sistemática de las narrativas espaciales. Este enfoque difiere significativamente de los modelos digitales tradicionales, como los recorridos básicos en vídeo o la simple superposición de objetos aislados de realidad aumentada (AR). En cambio, la RM logra una verdadera coexistencia espacial e integración ambiental mediante tecnologías avanzadas de mapeo y proyección de percepción^espacial. En estos entornos computacionalmente aumentados, los visitantes ya no son receptores pasivos de hechos históricos aislados; más bien, se convierten en participantes activos inmersos en la recreación en tiempo real de historias culturales. Las reglas de compromiso han cambiado fundamentalmente, redefiniendo la relación estructural entre los turistas y el contenido patrimonial. El consumo cultural se transforma en un proceso activo de construcción del^{significado 5,6}. Presentar contenido digitalizado y históricamente preciso en paralelo con sitios de patrimonio físico transforma efectivamente registros históricos latentes en fragmentos narrativos que resuenan tanto espacial como^{emocionalmente 7}.

A pesar de estos avances tecnológicos, una revisión crítica del conjunto más amplio de la literatura revela una clara brecha metodológica. Aunque la comunidad académica ha prestado considerable atención a las aplicaciones de la realidad extendida en la protección del patrimonio, la gran mayoría de la investigación actual sigue centrada en realizaciones técnicas, optimizaciones de hardware y evaluaciones rudimentarias de usabilidad. Aunque numerosos estudios previos han investigado la eficacia de aplicación de dispositivos específicos y tecnologías de estimulación sensorial, sorprendentemente pocos han examinado empíricamente sus relaciones estructurales más profundas con la cognición cultural, la inmersión psicológica y los resultados^{pedagógicos 8,9}. En consecuencia, muchos proyectos existentes de patrimonio digital sufren de un diseño fragmentado: cuentan con un soporte técnico sofisticado pero carecen de estrategias narrativas estructuradas y convincentes. Aunque los desarrolladores suelen intentar crear una fuerte sensación de presencia espacial, fundamentalmente es la profundidad, coherencia y calidad de la narrativa lo que actúa como los principales catalizadores que permiten a los visitantes sumergirse eficazmente en el contexto^{histórico 10}. Hasta la fecha, no se ha establecido de forma exhaustiva un marco metodológico sistemático y cuantitativo que mape cómo los diseños narrativos específicos de la RM influyen en los comportamientos matizados de participación del visitante. Como resultado, numerosos proyectos de patrimonio digital de alto coste ofrecen estímulos visuales impactantes pero no logran ejercer una influencia considerable en los resultados educativos a largo plazo ni en el desarrollo de la identidad^{cultural 11}.

El objetivo general del método presentado en este protocolo es proporcionar un marco empírico estandarizado y reproducible para cuantificar la eficacia experiencial y educativa de las narrativas culturales de la RM. La razón detrás del desarrollo de esta técnica específica se basa en la comprensión de que el diseño narrativo de un entorno de RM no causa directa o instantáneamente una respuesta de aprendizaje conductual. En cambio, funciona como un antecedente distal que opera a través de una secuencia de procesos psicológicos intermedios. Hipotetizamos que una inmersión narrativa de alta calidad reduce eficazmente las barreras cognitivas de los turistas, como la fatiga museística o la sobrecarga de jerga histórica, haciendo que la información compleja sea más accesible. Simultáneamente, la autenticidad percibida proporciona un puente cognitivo crítico entre las superposiciones narrativas virtuales y el patrimonio cultural tangible. La resonancia emocional eleva entonces esta participación básica a un estado de profunda conexión cultural. El protocolo confirma sistemáticamente si estos constructos psicológicos latentes funcionan como intermediarios necesarios, demostrando así cómo este marco metodológico puede utilizarse para evaluar cómo la participación turística afecta a los resultados de aprendizaje.

Este protocolo cuantitativo propuesto ofrece ventajas significativas frente a técnicas evaluativas alternativas. Anteriormente, la evaluación de las experiencias de patrimonio digital se basaba en gran medida en entrevistas cualitativas subjetivas tras la visita o en encuestas unidimensionales de satisfacción autoinformadas. Estos métodos alternativos frecuentemente no logran captar los complejos mecanismos psicológicos multilayer que ocurren simultáneamente durante la experiencia espacial^{real 12,13}. Los métodos observacionales tradicionales tampoco carecen del rigor estadístico necesario para modelar de forma sincrónica las variables psicológicas latentes. En cambio, la metodología descrita aquí utiliza un prototipo digital de patrimonio digital controlado combinado con robustos instrumentos de levantamiento y Modelado de Ecuaciones Estructurales de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS-SEM⁾¹⁴. PLS-SEM es especialmente ventajoso para esta aplicación porque permite la evaluación rigurosa de modelos de caminos complejos y múltiples efectos mediadores simultáneamente, proporcionando a los investigadores un mapeo altamente preciso de cómo la calidad narrativa se traduce en aprendizaje en lugar de limitarse a observar si realmente lo hace.

La información derivada de la ejecución de este protocolo ayudará a los lectores a determinar si este método de evaluación estructural es adecuado para sus aplicaciones específicas. Este protocolo es muy adecuado para académicos de humanidades digitales, conservadores de museos y diseñadores de sistemas interactivos que buscan pasar de evaluaciones puramente descriptivas de tecnologías patrimoniales a un riguroso modelado predictivo. Al aislar las variables narrativas específicas que impulsan la participación de los visitantes, este método proporciona tanto apoyo teórico como direcciones prácticas para optimizar la eficacia educativa de futuros sistemas narrativos culturales de la RM.

Protocolo

Todos los métodos que involucraron a participantes humanos se realizaron conforme a las directrices institucionales pertinentes y fueron aprobados por el Comité de Ética para la Protección de la Investigación Humana de Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Aprobación nº 4500AL0512). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes antes de la participación.

1. Desarrollo de sistemas y diseño experimental

1. Desarrollar el prototipo de patrimonio digital MR
   1. Construir el prototipo MR
      1. Construir un prototipo digital de patrimonio MR usando Unity 2022.3 LTS.
      2. Despliega la aplicación a través de un dispositivo de RM montado en la cabeza de Microsoft HoloLens 2 capaz de integrar contenido virtual y físico.
   2. Configurar el prototipo MR
      1. Configura el prototipo para superponer información cultural virtual dentro de un entorno físico tridimensional.
      2. Integrar contenido histórico, elementos narrativos espaciales y presentaciones interactivas de información en el sistema.
      3. Utiliza el mismo dispositivo, construcción de la aplicación, paquete de escenas y flujo de trabajo de interacción para todos los participantes.
   3. Preparar contenido sobre patrimonio cultural
      1. Compila materiales históricos y culturales a partir de registros públicos de museos, archivos de patrimonio cultural local, textos de exposiciones y materiales interpretativos revisados por expertos.
      2. Organiza los materiales recopilados en unidades narrativas cronológicas y temáticas.
      3. Pide a dos especialistas en patrimonio cultural que revisen los materiales para comprobar su exactitud histórica, coherencia narrativa y idoneidad para la presentación de la RM antes de desplegar el prototipo final.
2. Diseñar el entorno MR
   1. Configurar componentes de interacción
      1. Incorpora prompts espaciales, capas visuales y mecanismos de retroalimentación de interacción en el entorno de RM.
      2. Asegúrate de que estos componentes apoyen la navegación y el compromiso del usuario durante toda la experiencia.
   2. Implementa la interacción basada en la narrativa
      1. Utiliza la narración basada en la narrativa para situar a los participantes en escenarios culturales contextualizados.
      2. Sustituye los métodos tradicionales de presentación estática por contenido interactivo y experiencial.
3. Establecer el marco experimental
   1. Definir el modelo estructural
      1. Basar el marco experimental en el modelo estructural propuesto que describe los constructos centrales y sus dimensiones operativas (Figura 1).
   2. Defina la variable principal independiente
      1. Define la calidad narrativa cultural de la RM como la variable independiente principal dentro del marco.
      2. Evalúa sus relaciones con la inmersión y la autenticidad percibida.
   3. Definir relaciones de resultados posteriores
      1. Evalúa las influencias posteriores de la inmersión y la autenticidad percibida en la conexión emocional, la implicación del visitante y los resultados de aprendizaje.

Figura 1. Flujo de trabajo experimental para evaluar la participación del visitante en experiencias de patrimonio digital de realidad mixta (RM). Visión esquemática del diseño del estudio y del procedimiento experimental. El flujo de trabajo ilustra la preparación del sistema, el reclutamiento de participantes, la exposición a la experiencia de RM, la administración de cuestionarios y el análisis estadístico utilizados para evaluar las relaciones entre la calidad narrativa, la inmersión, la autenticidad percibida, la conexión emocional, la implicación del visitante y los resultados de aprendizaje. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

2. Reclutamiento y preparación de participantes

1. Reclutar participantes elegibles
   1. Define la población objetivo
      1. Define la población objetivo como individuos que poseen una alfabetización digital fundamental.
      2. Reclutar participantes mediante muestreo aleatorio estratificado en campus universitarios y centros culturales locales para promover la diversidad demográfica.
   2. Aplicar criterios de inclusión
      1. Inscribe participantes que tengan al menos 18 años.
      2. Inscribe a los participantes que tengan visión normal o corregida a normal.
   3. Aplicar criterios de exclusión
      1. Excluye a las personas con antecedentes conocidos de mareo por movimiento severo.
      2. Excluye a las personas con exposición previa al contenido específico de patrimonio digital utilizado en el estudio.
   4. Finalizar la inscripción de participantes
      1. Reclutar participantes según los criterios de elegibilidad predefinidos.
      2. Mantener 261 participantes válidos en el conjunto de datos de análisis final.
2. Estandarizar el entorno experimental
   1. Estandarizar las condiciones de sesión
      1. Mantener un entorno consistente de experiencia de patrimonio de MR en todas las sesiones de los participantes.
      2. Realiza todas las sesiones en una sala interior tranquila con iluminación estable, ruido exterior limitado y un área segura para moverse predefinida.
      3. Estandariza la configuración del hardware, el entorno de software y el flujo de trabajo de interacción a lo largo del experimento.
   2. Verificar la preparación del sistema
      1. Minimizar las discrepancias técnicas externas que puedan influir en las respuestas de los participantes.
      2. Verifica el nivel de batería del casco, la claridad visual, el mapeo espacial, el reconocimiento de gestos, el inicio de la aplicación y la consistencia ambiental antes de cada sesión experimental.

3. Procedimiento experimental

NOTA: El siguiente procedimiento corresponde al flujo de trabajo ilustrado en la Figura 1. El diseño por fases separa la orientación del participante de las tareas experimentales formales para minimizar la influencia del desconocimiento tecnológico en los resultados medidos.

1. Procedimientos de presentación y consentimiento de los participantes
   1. Proporcionar orientación a los participantes
      1. Informar a los participantes sobre los objetivos del estudio, el flujo de trabajo experimental y las directrices de seguridad relevantes antes de comenzar la sesión.
   2. Obtener el consentimiento informado
      1. Obtén el consentimiento informado por escrito de cada participante antes de participar en la experiencia de RM.
2. Preparar a los participantes para el uso del sistema de RM
   1. Proporcionar instrucciones del sistema
      1. Distribuye el manual de usuario del equipo.
      2. Explica los procedimientos operativos y los requisitos de interacción del sistema de resonancia magnética.
   2. Calibrar el hardware de la RM
      1. Guía a los participantes durante la colocación y calibración del hardware de RM.
      2. Repite la calibración si el participante informa de visión borrosa, inestabilidad de seguimiento o dificultad para completar la interacción de práctica.
   3. Realizar formación de participantes
      1. Ofrece una sesión de formación estandarizada de 5 minutos que cubra el ajuste de los auriculares, el control de la mirada, los gestos con las manos, la selección de menús y las precauciones de seguridad.
3. Realizar la sesión formal de experiencia de MR
   1. Inicia la sesión de experiencia
      1. Instruye a los participantes para que entren y exploren el entorno estandarizado del patrimonio digital de la MR.
   2. Completa la experiencia narrativa
      1. Indica a los participantes que completen toda la secuencia narrativa espacial, incluyendo la visualización de las exposiciones virtuales integradas y la realización de las actividades interactivas de exploración requeridas.
      2. Mantén la experiencia formal de RM durante aproximadamente 12–15 minutos.
      3. Considera la sesión concluida cuando el participante termina la escena narrativa final y regresa a la interfaz inicial.
4. Administrar el cuestionario posterior a la experiencia
   1. Administra el cuestionario
      1. Administrar el cuestionario estructurado inmediatamente después de completar la sesión de experiencia en RM.
   2. Recopilar las respuestas de los participantes
      1. Instruye a los participantes a auto-informar sobre sus percepciones sobre la calidad de la narrativa cultural, la inmersión, la autenticidad percibida, las respuestas emocionales, el compromiso del visitante y los resultados de aprendizaje.

4. Medición y operacionalización variable

1. Configurar la estructura del cuestionario
   1. Defina la escala de respuesta
      1. Estructura el cuestionario usando una escala de Likert de 5 puntos que va de 1 ("Totalmente en desacuerdo") a 5 ("Totalmente de acuerdo") para cuantificar las percepciones y respuestas experienciales de los participantes.
   2. Define el procedimiento de puntuación
      1. Mantener un formato de respuesta consistente en todos los conceptos medidos a lo largo del proceso de evaluación.
      2. Calcula la puntuación de cada constructo como la media aritmética de sus elementos correspondientes.
      3. Excluye los ítems codificados inversamente del cuestionario. Interpreta las puntuaciones más altas como indicativas de niveles superiores del constructo correspondiente.
   3. Definir la estructura del cuestionario
      1. Utiliza el último cuestionario post-experiencia de 30 ítems proporcionado como Archivo Suplementario 1.
      2. Mide seis constructos con cinco ítems cada uno: calidad narrativa cultural de la MR, inmersión, autenticidad percibida, conexión emocional, compromiso del visitante y resultados de aprendizaje.
2. Mide la calidad de la narrativa cultural de la RM
   1. Evalúa la estructura narrativa
      1. Evalúa la calidad de la narrativa cultural de la RM evaluando la organización lógica y la coherencia del contenido de la historia presentado dentro del entorno de la RM.
   2. Evaluar la presentación narrativa
      1. Mide la atracción de la información cultural.
      2. Mide la claridad de la orientación situacional y la coherencia de la interpretación interactiva.
3. Evalúa la inmersión
   1. Evalúa la presencia y la implicación
      1. Evalúa la inmersión midiendo la sensación de presencia y la implicación espacial de los participantes en el entorno patrimonial.
   2. Evalúa la concentración atencional
      1. Evaluar la atención sostenida de los participantes durante la experiencia de RM.
4. Medir la autenticidad percibida
   1. Evaluar la credibilidad histórica
      1. Mide la autenticidad percibida evaluando hasta qué punto los participantes perciben las mejoras digitales como históricamente creíbles y culturalmente genuinas.
   2. Evalúa el realismo ambiental
      1. Evalúa si las mejoras digitales preservan la realidad percibida del entorno del patrimonio físico.
5. Mide la conexión emocional
   1. Evalúa la resonancia emocional
      1. Evalúa la conexión emocional evaluando la identificación cultural de los participantes y su resonancia emocional con el contenido histórico.
   2. Evalúa el apego emocional
      1. Mide el apego emocional significativo de los participantes a las narrativas del patrimonio presentadas durante la experiencia.
6. Evaluar la participación de los visitantes
   1. Evaluar el compromiso cognitivo
      1. Evalúa la implicación de los visitantes evaluando la implicación cognitiva de los participantes y su disposición a explorar información cultural relacionada.
   2. Evaluar el compromiso conductual
      1. Mide el compromiso psicológico y las intenciones de interacción de los participantes durante la experiencia de RM.
7. Evaluar los resultados de aprendizaje
   1. Evaluar la adquisición del aprendizaje
      1. Evalúa los resultados de aprendizaje midiendo la percepción de la adquisición de conocimientos por parte de los participantes y la mejora de la comprensión cultural tras la experiencia de la RM.
   2. Evalúa la retención de conocimientos
      1. Evalúa la retención por parte de los participantes del contenido patrimonial presentado como la última variable dependiente.

5. Cribado de datos y análisis estadístico

1. Filtrar y preparar el conjunto de datos
   1. Identificar respuestas inválidas
      1. Examina los datos recopilados del cuestionario para identificar y excluir respuestas inválidas, incluyendo entradas duplicadas y respuestas que contengan inconsistencias lógicas.
   2. Finalizar el conjunto de datos de análisis
      1. Conservar solo respuestas válidas dentro del conjunto de datos de análisis final para garantizar la fiabilidad de los análisis estadísticos posteriores.
2. Realizar análisis estadístico descriptivo
   1. Cálculo de estadísticas descriptivas
      1. Calcular estadísticas descriptivas, incluyendo medias, desviaciones estándar y coeficientes de correlación, para caracterizar la estructura demográfica y las características de distribución de la muestra participante.
   2. Evaluar la distribución de los datos
      1. Evalúa las características generales de distribución de los datos recogidos antes del análisis del modelo estructural.
3. Evalúa el modelo de medición
   1. Evalúa la consistencia interna
      1. Calcular los valores alfa y de fiabilidad compuesta de Cronbach para evaluar la consistencia interna del modelo de medición.
      2. Considera la fiabilidad aceptable cuando ambos valores superan 0,70.
   2. Evaluar la validez convergente
      1. Evalúa la validez convergente utilizando la Varianza Media Extraída y las cargas indicadoras.
      2. Considere la validez convergente adecuada cuando la Varianza Media Extraída supera 0,50 y las cargas de indicadores estandarizados son preferentemente superiores a 0,70.
   3. Evaluar la validez discriminante
      1. Establecer la validez discriminante usando la razón Heterorasgo-Monorasgo.
      2. Considere aceptables valores de la relación heterorasgo-monorasgo por debajo de 0,85.
4. Realizar análisis de modelos estructurales
   1. Estimar el modelo estructural
      1. Realizar PLS-SEM para evaluar las relaciones estructurales entre los constructos medidos.
   2. Evaluar trayectorias estructurales
      1. Analiza las relaciones direccionales entre la calidad narrativa cultural de la MR, la inmersión, la autenticidad percibida, la conexión emocional, el compromiso del visitante y los resultados de aprendizaje.
5. Realizar análisis de mediación y remuestreo
   1. Realizar análisis de bootstrap
      1. Aplicar procedimientos de bootstrapping con 5.000 remuestreos para evaluar los efectos mediadores dentro del modelo estructural propuesto.
   2. Evaluar los efectos indirectos
      1. Evalúa los efectos indirectos a través de los cuales las narrativas culturales de la RM influyen en los resultados de aprendizaje a través de los constructos internos de la vía experiencial.
      2. Consideremos coeficientes de camino y efectos indirectos estadísticamente significativos cuando p < 0,05.

Resultados

Los siguientes hallazgos empíricos se presentan como resultados representativos para ilustrar la aplicación práctica, el rigor estadístico y la capacidad analítica del protocolo propuesto. Al ejecutar los procedimientos descritos anteriormente, esta sección demuestra cómo la metodología captura y modela eficazmente las experiencias de los visitantes.

Perfil de los participantes y distribución de grupos
Se recogieron un total de 261 muestras válidas, demostrando una distribu...

Discusión

Este estudio propone un protocolo metodológico reproducible que utiliza un modelo estructural integral para evaluar cómo las narrativas culturales de la RM influyen en la participación de los visitantes y los resultados de aprendizaje a través de diferentes niveles del mecanismo^{experiencial 15}. Se presenta la prueba empírica de las hipótesis para validar la eficacia y fiabilidad de este marco de evaluación. Al establecer y verificar sistemáticamente este modelo de...

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Estación de trabajo de computadora	Dell	Precision 3650 Tower; procesador Intel Core i7; 32 GB de RAM; tarjeta gráfica NVIDIA; Windows 11 Pro 64 bits	Para operar el entorno de realidad mixta, implementar la aplicación y procesar datos de investigación
IBM SPSS Statistics	IBM Corp.	Versión 26.0	Para realizar análisis estadísticos descriptivos y análisis de varianza (ANOVA)
Auriculares de realidad mixta	Microsoft	HoloLens 2; sistema operativo Windows Holographic	Para ofrecer la experiencia de herencia cultural de realidad mixta
Software SmartPLS	SmartPLS GmbH	Versión 4.0	Para realizar modelado de ecuaciones estructurales por mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM), evaluación de confiabilidad, pruebas de validez y análisis de mediación
Plataforma de desarrollo Unity	Unity Technologies	Unity 2022.3 LTS	Para desarrollar, implementar y gestionar la aplicación de herencia cultural en realidad mixta
Instrumento de encuesta de experiencia del visitante	Desarrollado por el equipo de investigación basado en estudios previos de herencia digital y experiencia inmersiva	Cuestionario final de 30 ítems después de la experiencia; proporcionado como Archivo Complementario 1	Para recopilar datos autoinformados sobre la calidad narrativa, inmersión, autenticidad percibida, conexión emocional, participación del visitante y resultados de aprendizaje