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Abstract:
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.
Die simulierte Eigenbewegung wurden visuell auf einer halbzylindrischen 180° Projektionsleinwand
(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.
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 Meßgrößen Drehwinkel und zurückgelegte Distanz. Für die
weitere Analyse verwendeten wir deshalb für beide Meßgrößen 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).
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 verläßlich für Orientierungs- und Heimfindeaufgaben.
Vestibuläre und kinästhetische Information waren hierfür nicht erforderlich.
