Электронная библиотека » Коллектив авторов » » онлайн чтение - страница 8


  • Текст добавлен: 26 мая 2022, 23:55


Автор книги: Коллектив авторов


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 8 (всего у книги 11 страниц)

Шрифт:
- 100% +
2.5. Особенности движений глаз при осмотре динамической виртуальной среды

Регистрация движений глаз является одним из немногих способов изучения активности, непосредственно связанной с процессом зрительного восприятия. В общем случае движения глаз зависят от временных и пространственных характеристик изображений (сцен), а также от мотивации, преднастройки и функционального состояния испытуемого. Большинство публикаций в данной области посвящено исследованию механизмов осмотра двухмерных изображений. При решении таких задач используется большое количество экспериментальных парадигм и детально описаны количественные результаты экспериментов (Unema et al., 2005, Henderson, 2003, Martinez-Conde et al., 2004).

В случае трехмерных объектов и сцен возникает ряд принципиальных особенностей, связанных с неоднозначностью интерпретации плоских проекций этих изображений при их восприятии человеком. Эта неоднозначность обусловлена не только тем, что разные объекты в некоторых ракурсах восприятия могут иметь одинаковые зрительные проекции, но и тем, что при восприятии трехмерных сцен возникают эффекты заслонения, затенения, бликов на объектах и ракурсных искажений их проекций. Снятие такой неоднозначности в интерпретации сенсорных сигналов может достигаться за счет организации активного восприятия трехмерных сцен, например, изменения ракурса осмотра, перемещения в среде и т. д. По-видимому, любая, даже чисто сенсорная зрительная функция обеспечивается в информационно-управляющей системе человека как поведенческий акт, что соответствует аксиоматике когнитивной психологии (Найссер, 1981) и экологическим моделям зрительного восприятия (Гибсон, 1988). При перемещении наблюдателя в среде возникает последовательность взаимодополняющих зрительных задач, с каждой из которых могут быть связаны характерные паттерны глазных движений. Так как совокупность решаемых в трехмерной среде задач влияет на движения глаз, можно ожидать принципиальных различий типов траекторий и других характеристик глазных движений при осмотре двухмерных и трехмерных сцен. С другой стороны, такая неоднозначная зависимость треков осмотра от множества поведенческих задач, свойственных живым организмам в естественной среде (или приближенной к естественной), усложняет интерпретацию результатов экспериментов. Перспективная цель данного исследования – изучение особенностей движений глаз при активной и пассивной навигации в виртуальной трехмерной среде. В эксперименте создавались условия для возникновения навигационно-связанных паттернов глазных движений как за счет объективных особенностей теста (высокая скорость поступательных и вращательных движений виртуальной камеры), так и за счет инструкций, согласно которым испытуемый должен как можно быстрее пройти полосу препятствий, обходя выступы. Все эти задачи в исследовательском плане требуют определенных методических разработок, связанных, в частности, с необходимостью синхронной регистрации глазных движений и характеристик перемещений или манипуляционных движений субъекта восприятия во внешней среде.

Постановка такого рода экспериментов для реальных объектов в реальной физической среде представляет большие сложности для биомеханической регистрации параметров субъекта восприятия и количественно варьируемых характеристик объектов среды. Поэтому одной из методических задач такого исследования является разработка специализированных программных средств синтеза виртуальных объектов и зрительных сцен с этими объектами, средств управления перемещением объектов. Виртуальная среда по сравнению с реальной обладает своей спецификой; кроме того, перемещение в такой среде существенно отличается от движений в реальных условиях. Так, эффект восприятия объемности фрагментов модельной среды возникает при движении наблюдателя в такой среде, тогда как в естественной среде бинокулярное зрение может давать информацию о пространственных конфигурациях без движения наблюдателя, а поступательное движение и повороты осуществляются не за счет согласованных мышечных нагрузок всего организма, а нажатиями на клавиши управления. Поэтому напрямую обобщать экспериментальные результаты, полученные в синтезированном окружении, на общие закономерности осмотра любой среды было бы некорректно. Однако существуют поведенческие параллели между движениями реального организма в сложной среде и виртуальной камеры в модельном окружении. Например, если осмотр невозможно или некомфортно осуществить исключительно за счет глазных движений, то совершаются повороты головы или корпуса в естественной среде, в виртуальной среде осуществляются повороты виртуальной камеры. Преимуществом модельной среды является также точное определение параметров положения, ориентации и скорости движения наблюдателя в окружении, что было бы затруднительным в естественных условиях. Кроме того, интерес к исследованиям поведения в виртуальной среде и выявлению сходства и различия с реальным поведением связан с популярностью использования виртуальных сред в тренажерах различного назначения.

В данном разделе описаны методические разработки и представлены первые результаты исследования параметров глазных движений при активной и пассивной навигации в трехмерной виртуальной среде в сравнении с осмотром двухмерных изображений.

Для синтеза и предъявления зрительных стимулов был разработан программный модуль, совместимый с комплексом iVewX, который позволяет создавать текстурированные трехмерные объекты сложной формы в виртуальной среде (рис. 22). С помощью этого же программного модуля испытуемый клавишами управления курсором может задавать тот или иной тип движения виртуальной камеры в среде.


Рис. 22. Фрагмент виртуальной среды с текстурированными трехмерными объектами


Виртуальная среда представляет собой совокупность поверхностей, моделирующих реальные объекты как по текстуре, так и по цвету. Элементы среды представлены набором текстурированных плоскостей. В качестве элемента текстуры опорной поверхности выбрано изображение травянистого покрова, препятствия имеют каменистую текстуру. На опорной горизонтальной поверхности расположена область препятствий, состоящая из 21 вертикально ориентированного объекта. Отношение высоты каждого объекта препятствия к его основанию 5/1. Виртуальная камера, представляющая собой текущую точку наблюдения испытуемого в процессе навигации, была расположена на высоте 1/5 вертикального размера препятствий. Скорость поступательного движения в виртуальной среде была такова, что за секунду камера перемещалась на расстояние, равное вертикальному размеру препятствий. Скорость поворотов камеры относительно своей вертикальной оси равна 1,4 рад/с ≈ 80°/с, при этом линейная скорость проекционных точек на изображении среды приблизительно равна 1140 пикселей/с. Камера вращалась только вокруг вертикальной оси. При расстоянии 80 см до монитора, на котором предъявлялась виртуальная среда, и его размерах 375×300 мм максимальная скорость движения элементов виртуальной сцены относительно глаз испытуемого составляла 23°/с.

В тестах навигации в 3D-виртуальной среде участвовали пять испытуемых с нормальной остротой зрения в возрасте от 20 до 28 лет. Во всех тестах расстояние между стимуляционным монитором и испытуемым было 80 см. Размеры монитора составляли 26° поля зрения по горизонтали и 20° – по вертикали, разрешение – 1280 × 1024 пикселей. Перед тестами основной серии испытуемые выполняли серию обучающих экспериментов с необходимыми инструкциями. Каждый испытуемый сначала участвовал в эксперименте активной навигации, затем – пассивной, в обоих случаях с предшествующей калибровкой системы регистрации глазных движений. В большинстве случаев длительность эксперимента не превышала двух минут. Тест заканчивался, когда испытуемый полностью проходил полосу препятствий в тестах активного осмотра, или осматривал эту полосу в случае движения по навязанной траектории.

2.5.1. Активный навигационный эксперимент

Испытуемый с помощью клавиш управления курсором перемещался в трехмерной среде, огибая препятствия. При этом ему давалась инструкция как можно быстрее пройти область препятствий, не столкнувшись с колоннами. При активной навигации испытуемый имел возможность с помощью клавиш управления курсором выполнять два вида движений: поступательное перемещение вперед с постоянной скоростью путем нажатия и удержания соответствующей клавиши; повороты направо или налево с постоянной угловой скоростью путем нажатия и удержания соответствующих клавиш поворота.

2.5.2. Пассивный навигационный эксперимент

При пассивной навигации алгоритм перемещений задавался автоматически и задача испытуемого состояла только в осмотре динамических сцен. Испытуемому для осмотра предъявлялась та же среда, но движения камеры определялись не данным испытуемым, а повторяли траекторию ее смещений в активном навигационном эксперименте другого испытуемого. При осмотре изображения испытуемым регистрировалась последовательность координат перемещения центра взгляда во времени на изображении {X, Y, T} = {x1, y1, t1 … xm, ym, tm}, где: x и y – абсцисса и ордината центра взгляда на экране монитора соответственно; t – время регистрации координат центра взгляда на экране; m – количество зарегистрированных точек положения центра взгляда. Во всех экспериментах синхронно регистрировались глазные движения и перемещения виртуальной камеры. Частота дискретизации при регистрации глазных движений – 1250 кадров/c, при регистрации положения камеры и объектов виртуальной среды – 120 кадров/с. Синхронизация записей глазных движений и перемещений камеры осуществлялась по двум временным меткам: в начале и в конце эксперимента.

Для сравнения параметров движений глаз при осмотре двухмерных сцен и трехмерной среды в процессе перемещения в ней с теми же испытуемыми была проведена серия тестов по осмотру 2D-изображений. При осмотре двухмерных изображений использовались изображения с различной семантической нагрузкой – пейзажи «В лесу графини Мордвиновой» И. И. Шишкина, «Березовая роща» И. И. Левитана, три текстуры с различными размерами зерна и характерными ориентациями цветовых перепадов. Столь различные изображения были использованы, поскольку структура и семантика изображения могут значительно влиять на траектории осмотра изображений и на свойства отдельных движений глаз (Podladchikova et al., 2009, Velichkovsky et al., 2005). Пейзажи были выбраны из-за отдаленного сходства со структурой виртуальной среды – наличия горизонта, характерной цветовой гаммы, вертикальной ориентации элементов среды. Задача испытуемых состояла в осмотре этих изображений с целью их последующего описания. Длительность осмотра составляла не более двух минут, при этом он прекращался по знаку испытуемых. Расстояние до монитора, его размеры и разрешение экрана были такими же, как в тестах осмотра трехмерной среды.

При анализе характеристик движений глаз для детектирования саккад и фиксаций использовался порог скорости 70°/с. Глиссады (корректирующие скачки, следующие в некоторых случаях за саккадами; Bahill, Stark, 1975), фиксации длительностью менее 50 мс и моргания были исключены из дальнейшего анализа. После смещений камеры в виртуальной 3D-среде возникали также медленные (менее 40°/с) движения глаз, параметры которых близки к следящим движениям (Зинченко, 1997). Следящие движения не имели явного пика скорости. Амплитуда идентифицированных cледящих движений в среднем составляла 3,68 ± 0,29°. Примеры идентифицированных событий представлены на рисунке 23.


Рис. 23. Примеры событий, идентифицированных в одной из траекторий при решении навигационной задачи: X, Y – координаты взгляда; V – скорость движения глаза; СД – следящее движение, Г – глиссада, C – саккада


2.5.3. Характеристика глазных движений при активной и пассивной навигации в виртуальной трехмерной среде

Наряду с фиксациями и саккадами в траекториях осмотра виртуальной 3D-среды наблюдались следящие движения, возникающие в результате смещений виртуальной камеры – точки обзора среды испытуемым. Количество следящих движений было больше (p ≤ 0,05) в тестах активной навигации (67 % от общего количества фиксаций и следящих движений, n = 82), чем в тестах пассивной навигации – 55 % (n = 57). Среди следящих движений, которые могут соответствовать слежению за объектами или неоднородностями в поле зрения при поступательном и вращательном движении в среде, преобладали горизонтальные следящие движения (50 % в тестах активной навигации и 43 % – пассивной) по сравнению с диагональными следящими движениями (17 % и 12 %, соответственно). Средняя длительность следящих движений в навигационных тестах составила 452 ± 31 мс. При этом она имела тенденцию к увеличению в тестах активной навигации по сравнению с пассивной (479 ± 42 мс и 415 ± 43 мс, p ≤ 0,15). Средняя амплитуда следящих движений (3,4 ± 0,3° и 3,2 ± 0,3° соответственно), амплитуда саккад (4,7 ± 0,3° и 4,8 ± 0,3°) и длительность фиксаций (276 ± 13 и 280 ± 13 мс) были сопоставимы в тестах активной и пассивной навигации. В условиях активной и пассивной навигации в виртуальной 3D-среде были проанализированы глазные движения, синхронизированные с поворотом виртуальной камеры. Примеры комплексов единичных событий, ассоциированных с поворотом камеры, показаны на рисунке 24. Стрелкой отмечен момент начала поворота камеры (вверх – поворот направо, вниз – поворот налево). По оси ординат – текущее положение взгляда в угловых градусах в горизонтальной плоскости («0» соответствует левому краю экрана, максимум – правому). Видно, что в большинстве случаев глазные движения, ассоциированные с поворотом камеры, формируют комплексы чередующихся быстрых и медленных событий; первые идентифицируются как саккады, вторые – как следящие движения.

При активном повороте камеры испытуемым (рисунок 24а–h) саккады, ассоциированные с поворотом, могли возникать как после (с небольшой задержкой), так и до поворота камеры (в диапазоне от –60 мс до +300 мс). Высокоамплитудные повороты камеры вызывают характерную пилообразную последовательность следящих движений и возвращающих саккад, которые, как правило, имеют меньшую амплитуду, чем первая саккада в комплексе глазных движений.


Рис. 24. Примеры регистраций горизонтальной проекции глазных движений, синхронизированных с началом поворота виртуальной камеры, при: а–d) активном и e–h) пассивном повороте (стрелкой вверх отмечен момент начала поворота камеры направо, вниз – поворот налево): a – длительный комплекс саккад и следящих движений следует за поворотом камеры; b – более короткий (чем в примере «а») комплекс движений глаз следует за поворотом камеры; c – поворот камеры и сонаправленная с поворотом саккада происходят одновременно; d – саккада предваряет поворот камеры; e, g – сонаправленные саккады происходят после поворота камеры; f, h – сонаправленные саккады происходят после поворота камеры


Частые чередования поворотов камеры или низкоамплитудные повороты не сопровождались таким паттерном (рис. 24d). В отличие от активного поворота камеры, при пассивном повороте (рис. 24e–h) ассоциированные саккады наблюдались только после него (в диапазоне от +90 мс до +550 мс). Высокоамплитудные повороты сопровождались, как и при активном повороте камеры, пилообразными паттернами движений глаз, которые, вероятно, являются нистагмом, вызванным быстрым движением проекций объектов в виртуальной среде при поворотах виртуальной камеры.

Для оценки общей тенденции упреждающей или отслеживающей динамики параметров глазных движений, согласованных с поворотом виртуальной камеры, были усреднены единичные паттерны, примеры которых представлены на рисунке 24. Результаты такого усреднения горизонтальных смещений взгляда приведены на рисунке 25.

Из непрерывных регистраций движений глаз выбирались фрагменты в диапазоне от –400 мс до +500 мс относительно поворота камеры. «0» на оси абсцисс соответствует моменту поворота камеры. Из полученного сигнала вычиталось его среднее значение в указанном диапазоне. Обработанные таким образом первичные данные каждого теста формировали выборку, по которой затем проводилась операция усреднения траекторий смещения для всех поворотов и всех испытуемых. При этом траектории взгляда, соответствующие повороту камеры налево, инвертировались при усреднении. Общее количество поворотов камеры в активных навигационных экспериментах для всех испытуемых равно 130. В экспериментах пассивной навигации было зарегистрировано 85 поворотов камеры. Области роста функции на графиках рисунка 25 соответствуют согласованию направлений поворота камеры и глаза, т. е., если камера поворачивалась по часовой стрелке, глаз двигался направо, если камера поворачивалась против часовой стрелки, глаз поворачивался налево. Области убывания функции на графиках рисунка 25 соответствуют разнонаправленным движениям глаза и камеры. Видно, что при активном повороте камеры движения глаз, совпадающие по направлению с вращением камеры, опережают его примерно на 60 мс (рис. 25а, тренд возрастания начинается до поворота камеры). При пассивном повороте камеры такие движения глаз всегда следовали за ним (тренд возрастания начинается после поворота камеры на рисунке 25b).


Рис. 25. Усредненные горизонтальные смещения взгляда относительно поворота камеры (нулевое значение на оси абсцисс соответствует началу поворота) в условиях активной (a) и пассивной (b) навигации в виртуальной 3D-среде: по оси ординат представлена величина смещения взгляда в пикселях. Сплошными стрелками отмечены моменты начала трендов сонаправленного (с направлением поворота камеры) движения глаз, пунктирными – окончания


2.5.4. Сравнение параметров глазных движений в условиях навигации в виртуальной 3D-среде и при осмотре 2D-изображений

Обнаружено, что ряд параметров глазных движений существенно различается в тестах навигации в виртуальной 3D-среде и при осмотре 2D-изображений. Так, средняя амплитуда саккад была значимо (по критерию Стьюдента, p ≤ 0,01) больше в навигационных тестах по сравнению с осмотром 2D-изображений (4,71 ± 0,2° и 3,3 ± 0,1°, n1 = 279 и n2 = 794, соответственно). Найдены различия в частоте возникновения микросаккад: так, в случае осмотра 3D-среды лишь 13 % фиксаций сопровождались появлением микросаккад; при осмотре 2D-изображений количество фиксационных движений, включающих хотя бы одну микросаккаду, оказалось больше и составило 21 % (p ≤ 0,05). Кроме того, длительность фиксаций взгляда была значимо меньше в условиях навигации в виртуальной 3D-среде по сравнению с тестами осмотра 2D-изображений (278 ± 11 мс и 347 ± 18 мс, соответственно; (n1 = 87 и n2 = 178, p ≤ 0,05). Между тестами навигации в виртуальной 3D-среде и осмотра 2D-изображений обнаружены также выраженные различия в распределении амплитуд и пиковой скорости саккад (рис. 26).

Видно, что в условиях навигации в виртуальной 3D-среде распределение амплитуд и пиковых скоростей саккад имеет более пологий вид, чем при осмотре 2D-изображений. При этом средняя пиковая скорость саккад была значимо выше в условиях навигации, чем при осмотре 2D-изображений (260 ± 8°/с и 157 ± 3°/с, соответственно; p ≤ 0,01 по критерию Стьюдента). Как видно из рисунка, характерные особенности движений глаз в условиях навигации в виртуальной 3D-среде – широкое распределение амплитуды и пиковой скорости саккад, невыраженность микросаккад (с амплитудой меньше 1°) и саккад малой амплитуды (1–2°).


Рис. 26. Распределения амплитуд (а) и пиковой скорости саккад (b) в условиях навигации в виртуальной 3D-среде и при осмотре 2D-изображений: АС – амплитуда саккад, ПС – пиковая скорость саккад


Для оценки различий пространственных характеристик осмотра динамических 3D-сцен и 2D-изображений плоскость экрана стимуляционного монитора была разбита на 100 локальных полей размером 2,6 × 2° (рис. 27).


Рис. 27. Пространственное распределение средней суммарной длительности фиксаций взгляда в условиях навигации в виртуальной 3D-среде ((а) – активная навигация; (b) – пассивная навигация) и при осмотре 2D-изображений (c)


На основании усреднения результатов, полученных на всех испытуемых, в каждой области определялась средняя суммарная длительность фиксаций взгляда. На рисунке 27 наиболее темный цвет соответствует длительности фиксаций взгляда 1600 мс и более; зоны, маркированные самым светлым оттенком серого – значениям до 200 мс. Видно, что в условиях активной навигации в виртуальной 3D-среде распределение областей с различной длительностью фиксаций несколько шире, чем в тестах пассивной навигации. При сравнении распределений длительностей фиксаций в тестах движения в динамической 3D-сцене (рис. 27а, b) и осмотра 2D-изображений (рис. 27c) видно, что площадь «областей повышенного интереса» значительно меньше в первых двух случаях. Это свидетельствует о резком уменьшении затрат времени на осмотр периферических областей и о высоком приоритете навигационной задачи.

Основные результаты данного исследования состоят в следующем:

– Движения глаз, согласованные с поворотами камеры обзора виртуальной среды, в условиях активной навигации могли как опережать поворот на время до 60 мс, так и следовать за ним с отставанием до 300 мс, а в условиях пассивной навигации – всегда следовали за поворотом (90–550 мс).

– Следящие движения более выражены в тестах активной навигации по сравнению с пассивной, а их длительность имела тенденцию к увеличению в первом случае. Напротив, средние значения амплитуды и скорости саккад, а также длительности фиксаций были сопоставимы в тестах активной и пассивной навигации в виртуальной трехмерной среде.

– Длительность фиксаций, пространственное распределение длительности фиксаций на плоскости изображения, пиковая скорость, амплитуда и длительность саккад, частота возникновения микросаккад по своим характеристикам существенно различаются в тестах навигации в 3D-среде и в тестах осмотра двухмерных изображений.

Полученные результаты согласуются с рядом известных сведений, в частности, об особенностях пространственной локализации фиксаций взгляда в исследованиях, направленных на решение частных проблем навигационной задачи (Wiener et al., 2009), и о параметрах глазных движений при осмотре двухмерных изображений (Martinez-Conde et al., 2004).

Исследования навигационного поведения в естественной среде были проведены Hayhoe, Ballard (2005). Они описали особенности захвата фовеальной областью объектов, релевантных решаемой задаче. Такой захват происходит по стратегии «just-in-time» (Ballard et al., 1995), согласно которой фиксации тесно связаны по времени с выполнением определенной поведенческой задачи. Franchak, Adolph (2010) представили результаты исследования траектории осмотра реальной среды испытуемыми разного возраста. Среда состояла из комнаты с набором препятствий, которые испытуемые должны были преодолеть. При этом в комнате случайным образом были расположены дополнительные стимулы-аттракторы (стимулы для привлечения внимания). Основной результат, полученный в этой работе, состоит в том, что при решении задачи необходимость захвата объектов среды фовеальной областью значительно уменьшается с возрастом. Кроме того, длительность фиксаций на препятствиях была значительно меньше, чем на стимулах-аттракторах. Полученные нами данные о более короткой длительности фиксаций в тестах навигации в виртуальной 3D-среде по сравнению с осмотром 2D-изображений согласуются с этими данными.

Согласно нашим результатам, в навигационных тестах длительность фиксаций была в среднем короче, чем в тестах осмотра 2D-изображений (278 ± 11 мс и 347 ± 18 мс). Это коррелирует с обратным соотношением амплитуды саккад в этих тестах (4,7 ± 0,2° и 3,3 ± 0,1°). Такая отрицательная корреляция между длительностью фиксаций и амплитудой саккад соответствует известным данным о противофазной временной динамике этих параметров глазных движений при осмотре двухмерных изображений (Unema et al., 2005). Результаты сравнения количества микросаккад по отношению к количеству фиксаций при осмотре 2D-изображений и навигации в 3D-среде согласуются с известными данными о прямой корреляции между длительностью фиксаций и количеством микросаккад (Rolfs et al., 2008). В нашем исследовании обнаружена более высокая пиковая скорость саккад в условиях навигации в виртуальной 3D-среде, чем при осмотре 2D-изображений. Этот факт в сочетании с данными о слабой выраженности саккад малой амплитуды (см. рис. 26) при решении навигационной задачи согласуется с известными данными о положительной корреляции между амплитудой саккад и их скоростью (Bahill, Stark, 1975). В совокупности, приведенные данные о скорости и амплитуде саккад, длительности фиксаций, частоте возникновения микросаккад указывают на доминирование механизмов пространственного зрительного внимания (Velichkovskiy et al., 2005, Podladchikova et al., 2009, Laubrock et al., 2010) при решении зрительных задач при навигации в виртуальной трехмерной среде.

Одно из существенных различий в регистрируемых траекториях осмотра 3D-объектов при решении навигационной задачи и 2D-сцен состоит в пространственной локализации «фокусов внимания» на картах распределения длительности фиксаций взгляда на изображении (темные области на рисунке 27).

При осмотре 3D-пространства в условиях быстрого движения наблюдателя траектории перемещения взгляда расположены ближе к центру оптической оси виртуальной камеры, совпадающей с вектором ее поступательного движения. Очевидно, преобладание горизонтальных движений глаза связано с особенностями организации поля зрения человека (Шахнович, 1974) и возможностью поворотов камеры только вокруг вертикальной оси. Как в пассивном, так и в активном навигационном эксперименте траектории глазных движений располагаются преимущественно вдоль линии горизонта и приурочены к зонам, свободным для прохождения, что согласуется с известными данными, полученными в условиях эксперимента, моделирующего навигационную задачу (Wiener et al., 2009). В активном навигационном эксперименте общая площадь зоны осмотра превышает аналогичную площадь в условиях пассивной навигации. При этом также чаще проявлялись диагональные следящие движения, связанные с наблюдением за объектами среды при поступательном движении. Расширение площади осмотра может быть связано с тем, что при активном осмотре среды планирование действий позволяет прогнозировать проекционный вид среды, и навигационно-связанные паттерны глазных движений служат лишь для подтверждения прогноза; при этом остается время для свободного осмотра среды. При осмотре 3D-пространства в условиях пассивной навигации возможность прогноза отсутствует, поэтому внимание сосредоточено на контроле движения и, соответственно, уменьшается роль осмотра объектов вне зон, свободных для прохождения.

На графике усредненных горизонтальных смещений взгляда, связанных с поворотом камеры в условиях активного навигационного эксперимента (см. рис. 25a), имеется тренд смещения центра взгляда, начинающийся за 60 мс до поворота камеры. Совпадение направления движений глаз и управляющей руки (поворот камеры направо осуществлялся нажатием на правую клавишу управления, налево – на левую клавишу) подтверждает полученные ранее данные об использовании копий эффекторных команд для согласования движений руки и взгляда (Буякас, Гиппенрейтер, 1973). Однако в отличие от этих данных, относящихся к слежению на плоскости, в нашем случае движение глаз могло предшествовать повороту камеры. Возможно, это связано с тем, что при слежении за мишенью, управляемой рукой, глаз должен отслеживать траекторию, заданную рукой, т. е. решать второстепенную задачу, в то время как при решении активной навигационной задачи в 3D-среде поворот глаза и управление камерой служат одной цели. На графике усредненных горизонтальных смещений взгляда, связанных с поворотом камеры в условиях пассивного навигационного эксперимента (рис. 25b), заметно наличие общего тренда согласованных движений, следующих после поворота. Возможно, эти согласованные движения связаны с выработанным поведенческим стереотипом, синхронизирующим поворотные движения глаз с поворотами корпуса или головы (организма в реальной среде) или аналогичными поворотами виртуальной камеры (в синтезированной среде) при решении навигационной задачи.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.


Популярные книги за неделю


Рекомендации