Reicht optischer Fluss wirklich nicht zum Heimfinden? - Riecke, B. E; Veen, H. A. H. C. van; Bülthoff, H. H. (3. Tübinger Wahrnehmungskonferenz (TWK), 2000)
FRAGESTELLUNG: Die Literatur legt nahe, daß selbst für einfache Orientierungs- und Heimfindeaufgaben die durch optischen Fluß gegebene Information unzureichend ist und vestibuläre und kinästhetische Reize benötigt werden. Um diese Behauptung zu testen, führten wir Dreiecksvervollständigungsexperimente in einer virtuellen Umgebung durch, die als einzige Informationsquelle optischen Fluß anbot. METHODEN: Die simulierte Eigenbewegung wurden visuell auf einer halbzylindrischen 180Projektionsleinwand (7m Durchmesser) dargeboten und über Maus-Tasten gesteuert. Damit die Versuchspersonen zur Navigation nur Pfadintegration und keine Landmarkeninformation verwenden konnten, bestand die simulierte Welt lediglich aus einer 3D Punktewolke. Diese enthielt keinerlei hilfreiche Orientierungspunkte (Landmarken), vermittelte jedoch ein überzeugendes Gefühl von Eigenbewegung (Vektion). In Exp 1 sollten die Versuchspersonen Drehungen um bestimmte Winkel ausführen sowie Distanzen reproduzieren, wobei die Geschwindigkeiten randomisiert wurden. Exp 2 & 3 waren Dreiecksvervollständigungsexperimente: Versuchspersonen folgten zwei Schenkeln eines Dreiecks und sollten dann selbstständig zum nicht markierten Ausgangspunkt zurückfinden. In Exp 2 wurden fünf verschiedene gleichschenklige Dreiecke für Links- und Rechtsdrehungen verwendet, in Exp 3 hingegen 60 verschiedene Dreiecke mit randomisierten Schenkellängen und Winkeln. ERGEBNISSE: Unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit konnten untrainierte Versuchspersonen in Exp 1 Drehungen und Distanzen mit nur geringfügigem systematischen Fehler ausführen. Wir fanden in Exp 2 & 3 generell eine lineare Korrelation zwischen ausgeführten und korrekten Werten für die Me\ssgrö\ssen Drehwinkel und zurückgelegte Distanz. Für die weitere Analyse verwendeten wir deshalb für beide Me\ssgrö\ssen die Steigungen der Regressionsgeraden ("Kompressionsrate") und die Abweichungen vom korrekten Wert (signed error). Exp 2 zeigte keine signifikanten Fehler (d.h. generelle Über- oder Unterschätzung) für Drehungen oder Distanzen. Distanzantworten waren stark in Richtung Mittelwert verschoben (Kompressionsrate 0.58), Winkelantworten jedoch kaum (0.91). Für randomisierte Dreiecksgeometrien in Exp 3 reduzierte sich diese Tendenz zu mittleren Antworten für Distanzen (0.86), verstärkte sich jedoch für Drehungen (0.77). SCHLU\ssFOLGERUNGEN: In ähnlichen Experimenten zur Dreiecksvervollständigung unter Beschränkung auf visuelle Information (Virtual Reality: Péruch et al., Perc. '97; Duchon et al., Psychonomics '99) und auf propriozeptive Reize (blindes gehen: Loomis et al., JEP '93) zeigte sich eine starke Tendenz zu mittleren Drehwinkeln (Kompressionsrate < 0.5), die wir nicht fanden. Die Tendenz, bei reinen Drehaufgaben in visuellen virtuellen Umgebungen nicht weit genug zu drehen (Péruch '97; Bakker, Presence '99) konnte ebenfalls nicht beobachtet werden (Exp 1). Pfadintegration aufgrund optischen Flusses erwies sich in unseren Experimenten als ausreichend und verlä\sslich für Orientierungs- und Heimfindeaufgaben. Vestibuläre und kinästhetische Information waren hierfür nicht erforderlich.
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