$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Alle methoden met menselijke proefpersonen zijn uitgevoerd in overeenstemming met de relevante institutionele richtlijnen en goedgekeurd door de Ethische Commissie voor Bescherming van Menselijk Onderzoek van Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Goedkeuringsnummer: 4500AL0512). Verkrijg schriftelijke geïnformeerde toestemming van alle deelnemers voorafgaand aan een studie-activiteit.
1. Deelnemers werving en voorscreening
- Werf volwassen deelnemers van 18 tot 70 jaar. Zorg ervoor dat deelnemers voldoende Mandarijn-Chinees kunnen aantonen om de gestandaardiseerde onderzoeksinstructies te begrijpen.
- Controleer of deelnemers de route zelfstandig of met basis mobiliteitshulp kunnen navigeren. Definieer basis mobiliteitshulp als niet meer dan een standaard wandelstok of een handmatig voortbewonen rolstoel.
- Werf deelnemers met behulp van door de site goedgekeurde bezoekersuitnodigingen met een gestandaardiseerd mondeling script, digitale pre-registratie via het officiële platform van de locatie, of gedrukte openbare aankondigingen. Beperk de werving tot een dagelijkse inschrijvingsquotum van 12 deelnemers per locatie.
- Sluit personen uit met een geschiedenis van ernstige wagenziekte veroorzaakt door XR of VR. Stel dit vast met een basisscore van meer dan 15.
- Sluit personen met medisch vastgestelde duizeligheid of onbeheersbare visuele stoornissen uit. Neem aandoeningen toe zoals niet-gecorrigeerde strabismus.
- Sluit personen met acute ziekten uit die de participatieveiligheid beïnvloeden. Identificeer deze door rusthartslagen boven de 100 slagen per minuut of actieve ademhalingsklachten te plaatsen.
- Sluit personen uit die niet in staat zijn om competente, geïnformeerde toestemming te geven.
- Voer een geschiktheidsscreening uit in een aangewezen rustige ruimte, weg van de hoofdstroom van bezoekers. Houd het omgevingsgeluidsniveau onder de 55 dB.
- Voer het informed consent-proces uit in hetzelfde aangewezen gebied. Zorg voor een minimale zitruimte van 4 m2 per deelnemer.
- Ken aan elke ingeschreven deelnemer een unieke studieidentificatiecode toe. Genereer deze identificatie met behulp van een geautomatiseerd pseudo-willekeurig alfanumeriek algoritme, gestructureerd als SiteCode-Date-Sequence, om duplicatie te voorkomen.
- Bewaar contactgegevens voor 14 dagen in versleutelde vorm. Gebruik Advanced Encryption Standard 256-bits protocollen op een met wachtwoord beveiligde institutionele lokale server.
- Scheid het contactgegevensbestand van de hoofdanalysedataset. Beperk de toegang tot alleen de studiecoördinator.
2. Sessieplanning en Condition-toewijzing
- Deelnemers willekeurig toewijzen met behulp van site-stratified blocking om een evenwichtige verdeling te behouden over het binnenmuseum (Site A) en de semi-open erfgoedlocatie (Site B). Voer blokgeneratie uit met het blockrand-pakket in R-software met een vast pseudo-willekeurig seed om rekenkundige reproduceerbaarheid te waarborgen.
- Implementeer toewijzingsverhulling met sequentieel genummerde, ondoorzichtige, verzegelde enveloppen. Zie Figuur 1A voor de workflow van de deelnemer en Figuur 1B voor het beoordelingsschema.
- Verdeel deelnemers in blokken van zes voor elk verzamelvenster. Definieer elk verzamelvenster als een operationele periode van 2 uur.
- Verwijder onvolledige blokken die zes inschrijvingen niet binnen de vastgestelde termijn bereiken. Stuur deze personen om naar haalbaarheidspiloten.
- Wijs twee deelnemers toe aan de traditionele digitale gidscontrolegroep, twee aan de MR statische narratieve groep en twee aan de MR adaptieve narratieve groep.
- Plan studiesessies tijdens de reguliere openingstijden. Vermijd piekperiodes van verstopping.
- Definieer piekcongestie als intervallen waarin locatiemonitoringsystemen een onmiddellijke bezoekersdichtheid van meer dan 1,5 personen/m² binnen de aangewezen routezones rapporteren.
- Plan sessies binnen de tijdsvensters van 09:30 tot 11:30 en 14:25 tot 16:25.
OPMERKING: Handhaaf omgevingsconsistentie door omgevingsverlichting tussen 300 en 500 lux en omgevingsgeluid onder 55 dB te garanderen. Houd onbelemmerde ruimtelijke indelingen aan in alle routezones. Voor semi-open of buitenlocaties op erfgoedlocaties moet ruimtelijke verankering worden toegepast met behulp van globale navigatiesatellietsystemen gecombineerd met fysieke optische markeringen om variabele omgevingsverlichting mogelijk te maken.
- Schors de start van nieuwe sessies voor 30 minuten direct na sluitingstijd van de locatie.
- Sessies worden aanzienlijk vertraagd of aangepast door abnormale opeenhoping als protocolafwijkingen. Definieer abnormale drukte als onverwachte bezoekerspieken waardoor de verblijftijd van deelnemers in een enkele transitcorridor meer dan 5 minuten bedraagt.

Figuur 1. Workflow en beoordelingsschema voor het mixed-reality (MR) culturele ervaringsprotocol. (A) Deelnemerworkflow die sequentiële stappen illustreert van bezoekersbenadering of pre-registratie via geschiktheidsscreening, informed consent, studieidentificatietoewijzing, baseline-beoordeling, site-stratified geblokkeerde toewijzing, interventie-implementatie, onmiddellijke beoordeling na bezoek (T1), 14-daags follow-up contact, follow-up assessment (T2) en dataset-verzameling. (B) Beoordelingsschema dat gegevensverzameling op drie tijdstippen toont: baseline (T0), direct na bezoek (T1) en follow-up (T2). Metingen omvatten onderwerpvertrouwdheid, bezoekmotivatie, aandachtsgereedheid, kennisbeoordeling, aanwezigheidsvragenlijst (PQ), systeembruikbaarheidsschaal (SUS), narratieve betrokkenheid, waargenomen authenticiteit, algehele tevredenheid, symptoomchecklist en opvolgervaringsmaten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
3. Apparaatvoorbereiding en kalibratie
- Controleer alle apparaten vóór de eerste sessie van elke dag. Controleer of het batterijniveau boven de 80% ligt en controleer of de interface werkt zonder vast te lopen.
- Controleer of elk apparaat minimaal 15 GB lokale opslagcapaciteit heeft. Zorg ervoor dat deze capaciteit voldoende is om hoogwaardige ruimtelijke assets rendering te accommoderen.
OPMERKING: De studie maakt gebruik van de Microsoft HoloLens 2 met Windows Holographic (versie 22H2), met de MR-applicatie gebouwd op Unity Engine (versie 2022.3 LTS) en Mixed Reality Toolkit 3. Het ruimtelijke verhalende contentpakket is gestructureerd als gecompileerde AssetBundles (.ab) die via JSON-configuratiescripts zijn toegewezen.
- Synchroniseer alle apparaten met een gemeenschappelijke studieklok met behulp van het Network Time Protocol via een beveiligde lokale server. Houd een maximaal acceptabele tijdsdrift van 500 ms aan tussen apparaten.
- Controleer de synchronisatienauwkeurigheid dagelijks met een geautomatiseerd pre-sessie diagnostisch script. Zorg ervoor dat synchronisatie betrouwbare integratie van vragenlijsten, sessiesamenvattingen en gebeurtenislogboeken mogelijk maakt.
OPMERKING: Voer apparaatkloksynchronisatie uit met behulp van het netwerktijdprotocol (NTP) via een beveiligde lokale server om nauwkeurige uitlijning van multimodale datastromen te waarborgen.
- Stel het initiële audio-uitgangsvolume in op een gekalibreerde basislijn van 65 A-gewogen decibel. Meet dit niveau met een gestandaardiseerde geluidspegelmeter die op de gebruikelijke afstand tussen oor en luidspreker is geplaatst.
- Sta alleen handmatige audio-aanpassing toe binnen het gekalibreerde bereik van 55–75 dB. Pas aan op basis van het geluid van de locatie en het comfort van de deelnemers.
- Kalibreer het apparaat met de deelnemer aan het fysieke begin van de route. Bevestig dat de deelnemer 24-punts Arial-tekst kan onderscheiden op een virtuele afstand van 1,5 m.
- Bevestig dat de deelnemer de vertelling duidelijk kan horen boven een omgevingsgeluidsbasislijn van 50 dB. Controleer of de deelnemer tijdens een stationaire test van 30 seconden ten minste één interfacefunctie kan activeren.
- Herstart de applicatie en probeer opnieuw te kalibreren als de eerste test faalt. Definieer falen als een onvermogen om continue oogvolgcoördinaten te registreren of een ruimtelijke kaartvertraging van meer dan 2 seconden.
- Vervang het hardwareapparaat als de kalibratie twee keer faalt. Beëindig de sessie en codeer deze als een technische niet-voltooiing als het vervangende apparaat ook niet aan deze prestatieparameters voldoet.
4. Routeconfiguratie en systeembediening
- Configureer het ruimtelijke narratieve systeem over zes aangewezen routezones: historische achtergrond, artefactidentiteit, proceslogica, sociale betekenis, reflectie en narratieve synthese.
- Definieer de ruimtelijke grenzen van elke zone met behulp van polygon-geofencing. Zorg voor een minimale fysieke voetafdruk van 9 m2 per zone.
- Houd een minimale afstand van 5 m tussen aangrenzende zones aan. Voorkom audiovisuele interferentie tussen zones.
- Implementeer ruimtelijke verankeringsprotocollen op basis van omgevingsomstandigheden. Gebruik point-cloud mapping voor binnenmuseumomgevingen.
- Gebruik realtime kinematische positionering gecombineerd met fiduciale markers met hoog contrast voor halfopen archeologische vindplaatsen. Zie Figuur 2A voor systeemarchitectuur en Figuur 2B voor de zes-zone routestructuur.
OPMERKING: Selecteer routezones om de narratieve boog van de erfgoedlocatie weer te geven door historische keerpunten in kaart te brengen op fysieke herkenningspunten. Gebruik deze structuur om ruimtelijke vooruitgang af te stemmen op cognitieve steigerprincipes in museumonderwijs.
- Zet de interpretatieve interventie in op basis van de toewijzing van de deelnemer.
- Geef één tekst-beeld-audio-item per zone voor de controleconditie. Standaardiseer de inhoud met een tekstbeschrijving van 150 woorden, een afbeelding met hoge resolutie die meer dan 1920 × 1080 pixels is, en een 60–90 s audiotrack gecodeerd op 192 kbps.
- Presenteer een vaste set overlays en één geleide interactie voor de statische narratieve conditie. Houd een lineaire interpretatielijn aan waarbij digitale inhoud constant blijft, ongeacht het gedrag van de deelnemer.
- Vereis dat deelnemers een air-tap pinch gebaar uitvoeren op een aangewezen holografische hotspot. Activeer een 360° continue rotatie van het virtuele artefact.
OPMERKING: Documenteer kwalitatieve kenmerken van erfgoedobjecten naast kwantitatieve gegevens. Neem beschrijvingen toe van omgevingsbeperkingen, culturele context en gebruikersinterfaceontwerp ter aanvulling op formele maatstaven.
- Schakel geautomatiseerde gedragstriggers in voor de adaptieve narratieve conditie in. Implementeer een regelgebaseerde logische architectuur met behulp van realtime ruimtelijke telemetrie.
- Pas prompttiming en cuedichtheid aan met behulp van deterministische gedragsinputs. Evalueer inactiviteit van meer dan 45 seconden of ruimtelijke afwijking van het trackingcentrum.
- Activeer een directionele audiocue als de head-tracking blik van de deelnemer 15 seconden afwijkt van de primaire exhibit bounding box.
- Render een secundaire zwevende tekstprompt als de dwell-tijd boven de 180 seconden uitkomt zonder hotspotactivatie.
- Beperk extra systeemprompts tot maximaal twee per zone en acht per sessie.
- Monitor de technische prestaties continu om de beweging-naar-display latentie onder de 120 ms te houden. Meet latentie met behulp van de Mixed Reality Toolkit diagnostische profiler die is geconfigureerd op een bemonsteringsfrequentie van 60 Hz.
- Controleer continu de stabiliteit van tracking. Eis onmiddellijke personeelsverificatie als het tracking loss meer dan 10 seconden bedraagt.
- Probeer onmiddellijk technisch herstel tijdens tracking-fouten. Herstel de systeemfunctionaliteit binnen 120 seconden.
- Schakel de deelnemer over naar een vooraf gedefinieerde fallback-gids als het herstel faalt. Definieer de fallback-gids als een vooraf geladen tweedimensionale interactieve kaart op een tablet met identieke audioverhalen maar zonder ruimtelijke tracking.
- Stop de verzameling van gemengde realiteit als tracking niet binnen 120 seconden kan worden hersteld. Raadpleeg Tabel 1 voor vooraf gedefinieerde technische drempels, vangregels en kwaliteitsvlaggen.
Tabel 1: Vooraf gedefinieerde technische drempels, voltooiingscriteria, kwaliteitsflags, fallback-regels en veiligheidsstopregels. Deze tabel definieert de operationele criteria die de gereedheid van het apparaat, kalibratie, technische prestatiedrempels, regels voor het voltooien van zones en routes, aanpassingsbeperkingen, personeelsinterventieregistratie, kwaliteitsflagen, fallbackprocedures en veiligheidsmonitoring en stopomstandigheden beheersen. Elk item specificeert de vereiste voorwaarde, bijbehorende actie en implementatienotities die worden gebruikt om gestandaardiseerde uitvoering en reproduceerbaarheid over studiesessies heen te waarborgen. Tijdgebaseerde drempels worden uitgedrukt in seconden (s) en milliseconden (ms) waar van toepassing. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Figuur 2. Systeemarchitectuur en zes-zone routestructuur. (A) Drielaagse systeemarchitectuur bestaande uit de ruimtelijke narratieve laag (fysieke zone-anchoring, content-locatie matching, overgangslogica), interactieve interfacelaag (visuele overlays, audio-vertelling, hotspotactivatie, adaptieve prompts, toegankelijkheidsopties) en meetlaag (vragenlijsten, sessiesamenvattingen, zone-verblijfsrecords, gebeurtenislogboeken, symptoommonitoring). (B) Zes-zone routestructuur die sequentiële zones toont: historische context, artefact- of locatie-identiteit, proces- of constructielogica, sociale of gemeenschapsbetekenis, vergelijking of reflectie, en narratieve synthese. Elke zone bevat een ankercue, een narratief segment en een geleide interactiecomponent. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
5. Het uitvoeren van het bezoek en veiligheidsmonitoring
- Voer de baseline (T0) beoordeling direct uit na aankomst van de deelnemer. Verzamel gegevens over culturele vertrouwdheid, bezoekmotivatie, aandachtsgereedheid en basiskennis.
- Gebruik een gestandaardiseerde vragenlijst van 15 vragen voor de basisbeoordeling. Configureer het instrument met 5-punts Likert-schalen en criterie-gerefereerde meerkeuzevragen. Zie Aanvullende Tabel 1 voor de volledige instrumentenbatterij.
- Bied een gestandaardiseerde verbale oriëntatie van 3–5 minuten. Geef de briefing met een letterlijk script.
- Instrueer deelnemers over hardware-aanpassingsprocedures, fysieke grenslimieten en het gestandaardiseerde handopsteekgebaar voor het aanvragen van hulp van personeel. Zie Aanvullende Tekst 1 voor het volledige script.
- Train al het administratieve personeel voorafgaand aan de studie-uitzending. Vereist het voltooien van een operationele trainingsmodule van twee uur en het succesvol afronden van een gesimuleerde probleemoplossingscompetentie-evaluatie.
- Volg continu de voortgang van deelnemers door de zes zones. Registreer zone-in- en uitgangsgebeurtenissen.
- Classificeer een zone als voltooid alleen als de deelnemer minstens 30 seconden binnen de zone blijft. Vereist minstens één trigger voor een narratieve inhoudsgebeurtenis.
- Bevestig de voltooiing van de zone met behulp van een systeemgestuurde exit-cue. Definieer deze cue als een ruimtelijke coördinatenkruising die wordt geregistreerd wanneer de deelnemer de polygon-geofence verlaat.
OPMERKING: De minimale verblijftijd van 30 seconden zorgt voor voldoende blootstelling aan basale audiovisuele prikkels zonder bezoekersvermoeidheid te veroorzaken.
- Registreer elke personeelsinterventie die langer duurt dan 30 seconden. Houd tijdens alle sessies een verhouding van 1:3 tussen personeel en deelnemers.
- Beperk de interventies van het personeel tot hardware-herkalibrering, fysieke hindernisopruiming en gestandaardiseerde zitondersteuning. Verbied het personeel om interpretatieve richtlijnen te geven over culturele inhoud.
- Monitor deelnemers op cyberziekte met behulp van een gestructureerde symptoomchecklist van vijf punten: misselijkheid, duizeligheid, desoriëntatie, hoofdpijn en oogvermoeidheid.
- Dien de checklist mondeling uit bij de overgang halverwege zone drie naar zone vier. Vereis direct na voltooiing van de route digitale zelfrapportage.
- Pauzeer de sessie onmiddellijk als de deelnemer een symptoomernstscore van 3 of 4 rapporteert op een schaal van 0–4.
- Geef de deelnemer de instructie om 5 minuten zittend te rusten na een veiligheidspauze.
- Beëindig de sessie als de symptomen boven een score van 2 blijven. Beëindig de sessie als de deelnemer om beëindiging vraagt.
- Beëindig de sessie als voortgezet deelnemen onveilig is. Definieer onveilige omstandigheden als verlies van houdingsstabiliteit, aanhoudend struikelen of een aanhoudende hartslag van meer dan 120 slagen/min, bevestigd door polsverificatie.
6. Evaluatie na bezoek en datalogging
- Voer de directe na-bezoek (T1) beoordeling uit buiten het hoofdbezoekerspad direct na voltooiing van de route. Beoordeel de ruimtelijke aanwezigheid, bruikbaarheid, narratieve betrokkenheid en algehele tevredenheid.
- Gebruik instrumenten die zijn aangepast van de Igroup Presence Questionnaire (IPQ) en de System Usability Scale (SUS). Neem erfgoedspecifieke beschrijvingen toe om de validiteit en betrouwbaarheid van het construct te waarborgen.
- Pas gestandaardiseerde scoringsalgoritmen toe voor alle beoordelingsschalen. Zie Tabel 2 voor volledige gespecificeerde schalen, operationele definities en beoordelingsprocedures.
- Neem 14 dagen na het bezoek contact op met de deelnemer om de follow-up (T2) kennis- en retentiebeoordeling af te nemen. Stuur de beoordeling via een versleutelde digitale enquêtelink naar het geregistreerde e-mailadres of mobiele apparaat van de deelnemer.
- Stuur maximaal drie gestandaardiseerde herinneringsprompts. Verdeel herinneringen gelijkmatig over een periode van 72 uur.
- Laat de beoordeling binnen het venster van dag 12 tot en met 16 worden afgerond.
- Codeer deelnemers als verloren voor follow-up als er geen volledige reactie is geregistreerd vóór het einde van dag 16. Behandel ontbrekende gegevens met behulp van pairwise deletion.
- Verzamel en verzamel vragenlijstgegevens op deelnemersniveau, sessiesamenvattingen, zone-niveau dwellrecords en tijdgestempelde gebeurtenislogboeken.
- Sluit zone-verblijftijden onder de 10 seconden uit van betrokkenheidssamenvattingen. Voeg deze gegevens alleen toe als logs de betekenisvolle voltooiing van de inhoud bevestigen.
- Definieer betekenisvolle contentvoltooiing als het initiëren van het kernaudionarratief en ten minste één opgenomen actieve hotspot-interactiegebaar binnen dezelfde zone.
- Stel de uiteindelijke analytische dataset samen door alle gecompileerde datastromen samen te voegen.
- Pas een blootstellingskwaliteitsvlag toe met behulp van een binaire inclusieregel. Ken een waarde van 1 toe als vijf of meer zones voldoen aan de geldige voltooiingscriteria.
- Ken een waarde van 0 toe als vier of minder zones voldoen aan geldige voltooiingscriteria.
- Sluit sessies uit die als 0 zijn gemarkeerd uit primaire effectiviteitsanalyses. Bewaar deze sessies alleen voor haalbaarheids- en veiligheidsanalyses.
Tabel 2: Operationele definities, beoordelingsregels en beoordelingstiming van studievariabelen. Deze tabel vat alle studievariabelen samen, inclusief covariaten vóór het bezoek, primaire en secundaire uitkomsten, gedragsmaten en procesvariabelen. Elke variabele wordt gedefinieerd met het meettype, scorebereik, interpretatiecriteria en beoordelingstijd over baseline (T0), direct na bezoek (T1) en follow-up (T2). Instrumentgebaseerde metingen zijn onder andere de Igroup Presence Questionnaire (IPQ) en de System Usability Scale (SUS). Afgeleide variabelen worden berekend uit geobserveerde maten zoals gespecificeerd. Klik hier om deze tabel te downloaden.