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Tutti i metodi che coinvolgono soggetti umani sono stati eseguiti in conformità con le linee guida istituzionali pertinenti e approvati dal Comitato Etico per la Protezione della Ricerca Umana di Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Numero di approvazione: 4500AL0512). Ottieni il consenso informato scritto di tutti i partecipanti prima di qualsiasi attività di studio.
1. Reclutamento e preselezione dei partecipanti
- Reclutare partecipanti adulti di età compresa tra 18 e 70 anni. Assicurati che i partecipanti dimostrino una sufficiente competenza del mandarino per comprendere le istruzioni standardizzate di ricerca.
- Verifica che i partecipanti possano percorrere il percorso in modo indipendente o con assistenza di base per la mobilità. Definire l'assistenza di base alla mobilità come richiedendo solo un bastone da passeggio standard o una sedia a rotelle a propulsione manuale.
- Reclutare i partecipanti utilizzando inviti approvati dal sito con un copione verbale standardizzato, pre-registrazione digitale tramite la piattaforma ufficiale della sede o annunci pubblici stampati. Limita il reclutamento a una quota giornaliera di 12 partecipanti per sito.
- Escludere le persone con una storia di gravi cinetosi causati da XR o VR. Stabilire questo utilizzando un punteggio di base del Questionario di Suscettibilità al Mal d'Auto superiore a 15.
- Escludere le persone con vertigini diagnosticate medicamente o disturbi visivi incontrollabili. Includere condizioni come lo strabismo non corretto.
- Escludere le persone con malattie acute che influenzano la sicurezza della partecipazione. Identificarli mantenendo la frequenza cardiaca a riposo superiore a 100 battiti al minuto o sintomi respiratori attivi.
- Escludere le persone che non sono in grado di fornire un consenso informato competente.
- Effettuare il controllo dell'idoneità in un'area riservata e tranquilla, lontano dal flusso principale dei visitatori. Mantieni i livelli di rumore ambientale sotto i 55 dB.
- Condurre il processo di consenso informato nella stessa area designata. Prevedi un'area minima di 4m 2 per partecipante.
- Assegnare un codice di identificazione dello studio unico a ogni partecipante iscritto. Genera questo identificatore utilizzando un algoritmo alfanumerico pseudo-casuale computerizzato strutturato come SiteCode-Date-Sequence per prevenire duplicazioni.
- Conserva le informazioni di contatto di follow-up di 14 giorni in forma criptata. Utilizzare protocolli Advanced Encryption Standard a 256 bit su un server locale istituzionale protetto da password.
- Separare il file di informazioni di contatto dal dataset analitico principale. Limita l'accesso solo al coordinatore dello studio.
2. Programmazione delle sessioni e allocazione delle condizioni
- Assegnare casualmente i partecipanti utilizzando blocchi stratificati per sito per mantenere una distribuzione equilibrata tra il museo interno (Sito A) e la sede semi-aperta del patrimonio (Sito B). Eseguire la generazione dei blocchi utilizzando il pacchetto blockrand nel software R con un seed pseudo-casuale fisso per garantire la riproducibilità computazionale.
- Implementare la occultazione dell'allocazione utilizzando buste opache, sigillate e numerate in sequenza. Consulta la Figura 1A per il flusso di lavoro dei partecipanti e la Figura 1B per il calendario della valutazione.
- Dividere i partecipanti in blocchi da sei per ogni finestra di raccolta della collezione. Definisci ogni finestra di raccolta come un periodo operativo di 2 ore.
- Scartare i blocchi incompleti che non raggiungono sei iscritti entro il tempo definito. Reindirizza questi individui verso il pilotaggio di fattibilità.
- Allocare due partecipanti al gruppo di controllo tradizionale della guida digitale, due al gruppo narrativo statico MR e due al gruppo narrativo adattivo MR.
- Programma sessioni di studio durante l'orario di apertura di routine. Evita i periodi di congestione di punta.
- Definire la congestione di picco come intervalli in cui i sistemi di monitoraggio delle sedi segnalano una densità istantanea di visitatori superiore a 1,5 persone/m2 all'interno delle zone di percorso designate.
- Programmare le sessioni entro le finestre orari dalle 09:30 alle 11:30 e dalle 14:25 alle 16:25.
NOTA: Mantieni la coerenza ambientale assicurandosi un'illuminazione ambientale tra 300 e 500 lux e un rumore ambientale sotto i 55 dB. Mantenere layout spaziali senza ostacoli su tutte le zone del percorso. Per luoghi storiche semi-aperti o all'aperto, implementare l'ancoraggio spaziale utilizzando sistemi globali di navigazione satellitare combinati con marcatori ottici fisici per consentire un'illuminazione ambientale variabile.
- Sospendere l'inizio delle nuove sessioni per 30 minuti immediatamente dopo la chiusura della location.
- Registra sessioni sostanzialmente ritardate o alterate da affollamenti anomali come deviazioni del protocollo. Definisci affollamento anomalo come picchi inaspettati di visitatori che fanno sì che il tempo di permanenza dei partecipanti in un singolo corridoio di transito superi i 5 minuti.

Figura 1. Flusso di lavoro e programma di valutazione per il protocollo di esperienza culturale a realtà mista (MR). (A) Flusso di lavoro dei partecipanti che illustra i passaggi sequenziali dall'approccio o pre-registrazione del visitatore fino allo screening dell'idoneità, consenso informato, assegnazione di identificazione dello studio, valutazione di base, allocazione bloccata stratificata per sito, implementazione dell'intervento, valutazione immediata post-visita (T1), contatto di follow-up di 14 giorni, valutazione di follow-up (T2) e assemblaggio del dataset. (B) Programma di valutazione che mostra la raccolta dei dati in tre momenti: base (T0), immediato post-visita (T1) e follow-up (T2). Le misure includono familiarità con l'argomento, motivazione alla visita, prontezza all'attenzione, valutazione della conoscenza, questionario di presenza (PQ), scala di usabilità del sistema (SUS), coinvolgimento narrativo, autenticità percepita, soddisfazione complessiva, checklist dei sintomi e misure di follow-up esperienza. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
3. Preparazione e calibrazione del dispositivo
- Ispeziona tutti i dispositivi prima della prima sessione di ogni giorno. Verifica che il livello della batteria sia superiore all'80% e conferma che l'interfaccia funzioni senza bloccarsi.
- Verifica che ogni dispositivo abbia almeno 15 GB di capacità di archiviazione locale disponibile. Assicurati che questa capacità sia sufficiente per consentire il rendering spaziale ad alta fedeltà degli asset.
NOTA: Lo studio utilizza il Microsoft HoloLens 2 che esegue Windows Holographic (Versione 22H2), con l'applicazione MR costruita su Unity Engine (Versione 2022.3 LTS) e Mixed Reality Toolkit 3. Il pacchetto di contenuti narrattivi spaziali è strutturato come AssetBundles compilati (.ab) mappati tramite script di configurazione JSON.
- Sincronizza tutti i dispositivi con un orologio di studio comune utilizzando il Network Time Protocol tramite un server locale sicuro. Mantenere una variazione temporale massima accettabile di 500 ms tra i dispositivi.
- Verifica l'accuratezza della sincronizzazione ogni giorno utilizzando uno script diagnostico pre-sessione automatico. Assicurati che la sincronizzazione consenta un'integrazione affidabile di questionari, riassunti di sessione e log degli eventi.
NOTA: Eseguire la sincronizzazione del clock del dispositivo utilizzando il protocollo di tempo di rete (NTP) tramite un server locale sicuro per garantire un allineamento preciso dei flussi di dati multimodali.
- Imposta il volume di uscita audio iniziale a una base calibrata di 65 decibel ponderati in A. Misura questo livello utilizzando un fonometro standardizzato posizionato alla distanza tipica tra l'orecchio e l'altoparlante.
- Consentire la regolazione audio manuale solo nell'intervallo calibrato di 55–75 dB. Adatta in base al rumore del locale e al comfort dei partecipanti.
- Calibra il dispositivo con il partecipante all'inizio fisico del percorso. Conferma che il partecipante possa distinguere il testo Arial a 24 punti a una distanza virtuale di 1,5 m.
- Confermare che il partecipante possa sentire chiaramente la narrazione sopra una base di rumore ambientale di 50 dB. Verifica che il partecipante possa attivare almeno una funzione di interfaccia durante un test stazionario di 30 secondi.
- Riavvia l'applicazione e tenta la ricalibrazione se il test iniziale fallisce. Si definisca il fallimento come l'incapacità di registrare coordinate continue di tracciamento oculare o un ritardo di mappatura spaziale superiore a 2 s.
- Sostituisci il dispositivo hardware se la calibrazione fallisce due volte. Termina la sessione e codificala come non completamento tecnico se anche il dispositivo sostitutivo non soddisfa questi parametri di prestazione.
4. Configurazione delle rotte e funzionamento del sistema
- Configurare il sistema narrativo spaziale su sei zone di percorso designate: contesto storico, identità di reperto, logica del processo, significato sociale, riflessione e sintesi narrativa.
- Definisci i confini spaziali di ogni zona usando la geofencing poligonale. Assicurarsi un'impronta fisica minima di 9m 2/zona.
- Mantenere una distanza minima di separazione di 5 m tra le zone adiacenti. Prevenire interferenze audiovisive tra le zone.
- Implementare protocolli di ancoraggio spaziale basati sulle condizioni ambientali. Usa la mappatura a nuvole di punti per ambienti museali al chiuso.
- Utilizzare il posizionamento cinematico in tempo reale combinato con marcatori fiduciali ad alto contrasto per siti archeologici semi-aperti. Consulta la Figura 2A per l'architettura del sistema e la Figura 2B per la struttura delle rotte a sei zone.
NOTA: Seleziona le zone del percorso per riflettere l'arco narrativo del sito storico mappando i punti di svolta storici sui punti di riferimento fisici. Utilizzare questa struttura per allineare la progressione spaziale ai principi di supporto cognitivo nell'educazione museale.
- Applica l'intervento interpretativo in base all'allocazione dei partecipanti.
- Fornire un elemento testo-immagine-audio per ogni zona per la condizione di controllo. Standardizzare il contenuto includendo una descrizione testuale di 150 parole, un'immagine ad alta risoluzione superiore a 1920 × 1080 pixel e una traccia audio da 60–90 secondi codificata a 192 kbps.
- Presentare un insieme fisso di sovrapposizioni e un'unica interazione guidata per la condizione narrativa statica. Mantenere una sequenza interpretativa lineare in cui il contenuto digitale rimane costante indipendentemente dal comportamento dei partecipanti.
- Richiedere ai partecipanti di eseguire un gesto di pizzicare con il tap dell'aria su un hotspot olografico designato. Attiva una rotazione continua di 360° dell'artefatto virtuale.
NOTA: Documentare le caratteristiche qualitative degli oggetti del patrimonio insieme ai dati quantitativi. Includere descrizioni dei vincoli ambientali, del contesto culturale e del design dell'interfaccia utente per integrare le metriche formali.
- Abilita trigger comportamentali automatizzati per la condizione narrativa adattiva. Implementare un'architettura logica basata su regole utilizzando la telemetria spaziale in tempo reale.
- Regolare il timing dei prompt e la densità dei cue usando input comportamentali deterministici. Valutare l'inattività superiore a 45 secondi o la deviazione spaziale dal centro di tracciamento.
- Attiva un segnale audio direzionale se lo sguardo del partecipante si discosta dalla scatola di delimitazione principale dell'esposizione per 15 secondi.
- Renderizza un secondo prompt di testo fluttuante se il tempo di permanenza supera i 180 s senza attivazione dell'hotspot.
- Limitare ulteriori richieste di sistema a un massimo di due per zona e otto per sessione.
- Monitorare continuamente le prestazioni tecniche per mantenere la latenza tra movimento e visualizzazione sotto i 120 ms. Misura la latenza utilizzando il profiler diagnostico Mixed Reality Toolkit configurato a una frequenza di campionamento di 60 Hz.
- Verifica continuamente la stabilità del tracciamento. Richiedere una verifica immediata del personale se la perdita di tracciamento supera i 10 secondi.
- Tenta immediatamente il recupero tecnico durante i guasti di tracciamento. Ripristina la funzionalità del sistema entro 120 secondi.
- Passa al partecipante a una guida di riserva predefinita se il recupero fallisce. Definisci la guida di riserva come una mappa interattiva bidimensionale precaricata su un tablet con narrazioni audio identiche ma senza tracciamento spaziale.
- Terminare la raccolta dati di realtà mista se il tracciamento non può essere ripristinato entro 120 s. Consulta la Tabella 1 per soglie tecniche predefinite, regole di riserva e flag di qualità.
Tabella 1: Soglie tecniche predefinite, criteri di completamento, segnalazioni di qualità, regole di riserva e regole di arresto di sicurezza. Questa tabella definisce i criteri operativi che regolano la prontezza del dispositivo, la calibrazione, le soglie di prestazione tecnica, le regole di completamento di zone e percorsi, i vincoli di consegna adattiva, la registrazione degli interventi del personale, le segnalazioni di qualità, le procedure di riserva e il monitoraggio della sicurezza e le condizioni di arresto. Ogni elemento specifica la condizione richiesta, l'azione corrispondente e le note di implementazione utilizzate per garantire l'esecuzione standardizzata e la riproducibilità tra le sessioni di studio. Le soglie basate sul tempo sono espresse in secondi (s) e millisecondi (ms) quando applicabile. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Figura 2. Architettura di sistema e struttura di percorso a sei zone. (A) Architettura di sistema a tre livelli composta dal livello narrativo spaziale (ancoraggio delle zone fisiche, corrispondenza contenuti-posizione, logica di transizione), livello interattivo dell'interfaccia (sovrapposizioni visive, narrazione audio, attivazione hotspot, prompt adattivi, opzioni di accessibilità) e livello di misurazione (questionari, riassunti delle sessioni, registri di zona di permanenza, log degli eventi, monitoraggio dei sintomi). (B) Struttura del percorso a sei zone che mostra zone sequenziali: contesto storico, reperto o identità del sito, logica del processo o della costruzione, significato sociale o comunitario, confronto o riflessione, e sintesi narrativa. Ogni zona include un segnale di ancora, un segmento narrativo e una componente di interazione guidata. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
5. Conduzione della visita e monitoraggio della sicurezza
- Somministrare la valutazione di base (T0) immediatamente dopo l'arrivo dei partecipanti. Raccogli dati sulla familiarità con i temi culturali, la motivazione per le visite, la prontezza all'attenzione e la conoscenza di base.
- Utilizzare un questionario standardizzato di 15 item per la valutazione di base. Configura lo strumento con scale Likert a 5 punti e query a scelta multipla con riferimento ai criteri. Consulta la Tabella Supplementare 1 per l'intera batteria strumentale.
- Fornisci un orientamento verbale standardizzato della durata di 3–5 minuti. Consegna il briefing usando un copione parolo per parolo.
- Istruire i partecipanti sulle procedure di regolazione dell'hardware, sui limiti fisici dei confini e sul gesto standardizzato di alzare la mano per richiedere assistenza al personale. Consulta il Testo Supplementare 1 per la scrittura completa.
- Formare tutto il personale amministrativo prima dello studio di dispiegamento. Richiedere il completamento di un modulo di formazione operativa di due ore e il completamento con successo di una valutazione simulata della competenza di troubleshooting.
- Monitora continuamente la progressione dei partecipanti attraverso le sei zone. Registra gli eventi di ingresso e uscita della zona.
- Classifica una zona come completata solo se il partecipante rimane all'interno della zona per almeno 30 secondi. Richiedi almeno un evento di attivazione di contenuto narrativo.
- Conferma il completamento della zona usando un cue di uscita attivato dal sistema. Definisci questo indizio come un'intersezione di coordinate spaziali registrata quando il partecipante esce dalla geofenzione poligonale.
NOTA: Il tempo minimo di permanenza di 30 secondi garantisce un'esposizione sufficiente agli stimoli audiovisivi di base senza indurre stanchezza dei visitatori.
- Registra qualsiasi intervento del personale che superi i 30 secondi di durata. Mantieni un rapporto staff-partecipante di 1:3 durante tutte le sessioni.
- Limitare gli interventi del personale alla ricalibrazione dell'hardware, al superamento degli ostacoli fisici e al supporto standardizzato dei posti a sedere. Vietare al personale di fornire indicazioni interpretative sui contenuti culturali.
- Monitorare i partecipanti per la cybermalattia utilizzando una checklist strutturata di cinque punti per i sintomi: nausea, vertigini, disorientamento, mal di testa e affaticamento oculare.
- Somministra verbalmente la lista di controllo nel punto intermedio di transizione tra la zona tre e la zona quattro. Richiedere l'invio digitale dell'auto-segnalazione immediatamente dopo il completamento del percorso.
- Mettere in pausa immediatamente la sessione se il partecipante riporta un punteggio di gravità dei sintomi di 3 o 4 su una scala 0–4.
- Istrui il partecipante a riposare seduto per 5 minuti dopo una pausa di sicurezza.
- Interrompi la seduta se i sintomi rimangono superiori a 2. Terminare la sessione se il partecipante richiede la cessazione.
- Termina la sessione se la partecipazione continua non è sicura. Definisci condizioni non sicure come perdita di stabilità posturale, inciampi persistenti o frequenza cardiaca sostenuta superiore a 120 battiti al minuto confermati tramite verifica del polso.
6. Valutazione post-visita e registrazione dei dati
- Somministrare la valutazione immediatamente post-visita (T1) al di fuori del percorso principale per i visitatori immediatamente dopo il completamento del percorso. Valuta la presenza spaziale, l'usabilità, il coinvolgimento narrativo e la soddisfazione generale.
- Utilizzare strumenti adattati dall'Igroup Presence Questionnaire (IPQ) e dalla System Usability Scale (SUS). Incorpora descrittori specifici per l'eredità per garantire validità e affidabilità del costrutto.
- Applicare algoritmi di punteggio standardizzati per tutte le scale di valutazione. Consulta la Tabella 2 per scale dettagliate complete, definizioni operative e procedure di punteggio.
- Contatta il partecipante 14 giorni dopo la visita per somministrare la valutazione di controllo (T2) della conoscenza e della fidelizzazione. Invia la valutazione tramite un link digitale criptato per il sondaggio all'email o al dispositivo mobile registrato del partecipante.
- Invia un massimo di tre prompt promemoria standardizzati. Distribuisci i promemoria in modo uniforme su un periodo di 72 ore.
- Consentire il completamento della valutazione entro la finestra tra i giorni 12 e 16.
- I partecipanti al codice sono stati persi per il follow-up se non viene registrata una risposta completa entro la fine del giorno 16. Gestire i dati mancanti tramite cancellazione a coppie.
- Estrarre e compilare dati di questionario a livello di partecipante, riassunti delle sessioni, registri di permanenza a livello di zona e registri degli eventi con timestamp.
- Escludere i tempi di permanenza in zona inferiori a 10 secondi dai riepiloghi degli ingaggi. Includere questi dati solo se i log confermano un completamento significativo dei contenuti.
- Definisci il completamento significativo dei contenuti come l'inizio della narrazione audio principale e almeno un gesto di interazione attiva registrato all'interno della stessa zona.
- Assembla il dataset analitico finale unendo tutti i flussi di dati compilati.
- Applica un flag di qualità di esposizione usando una regola binaria di inclusione. Assegnare un valore di 1 se cinque o più zone soddisfano criteri validi di completamento.
- Assegnare un valore di 0 se quattro o meno zone soddisfano criteri validi di completamento.
- Escludere le sessioni segnalate come 0 dalle analisi primarie di efficacia. Conservare queste sessioni solo per analisi di fattibilità e sicurezza.
Tabella 2: Definizioni operative, regole di valutazione e tempistica della valutazione delle variabili dello studio. Questa tabella riassume tutte le variabili dello studio, inclusi covariate pre-visita, risultati primari e secondari, misure comportamentali e variabili di processo. Ogni variabile è definita con il proprio tipo di misurazione, intervallo di punteggio, criteri di interpretazione e tempo di valutazione attraverso la base (T0), l'immediato post-visita (T1) e il follow-up (T2). Le misure basate su strumenti includono il Questionario di Presenza Igroup (IPQ) e la System Usability Scale (SUS). Le variabili derivate vengono calcolate a partire dalle misure osservate come specificato. Clicca qui per scaricare questa tabella.