多层建筑的认知表征：二维平面堆叠还是三维立体空间？

为解决多层建筑认知表征形式的争议，研究人员通过虚拟3D网格迷宫实验探究了物理可达性对空间表征的影响。研究发现，当参与者能便捷到达不同楼层时，其认知表征会从传统的水平面堆叠(stack of horizontal planes)转变为立体体积(volumetric representation)，且这种转变呈渐进式。该研究为建筑空间设计提供了认知科学依据。

　　

传统多层建筑在人类大脑中往往被表征为水平面堆叠(stack of horizontal planes)，而具有中庭(atrium)结构的建筑则更易形成立体体积(volumetric)表征。这项开创性研究通过虚拟现实(VR)技术构建了三维网格迷宫(3D grid maze)，让参与者在每个交叉点都能自由上下移动。学习阶段沿12个标记独特物体的路径导航后，测试阶段发现：无论物体呈水平分布还是立体排布，定位准确率无显著差异。这表明物理可达性(physical access)与视觉通达性(visual access)同样能促进立体空间表征，且该过程呈渐进式(gradually)而非顿悟式(sudden insight)。有趣的是，直线路径设计因减少认知负荷(cognitive load)，显著提升了空间表征效率。这些发现为阿尔茨海默病(AD)空间认知障碍干预和智能建筑(intelligent architecture)设计提供了新思路。