虚拟现实中的人类路径整合研究

Navigation is important to human survival. Human navigation can be classified into piloting which depends on direct sensory information about the environment and path integration which depends on self-motion information. Specifically, path integration refers to the ability to integrate self-motion information (external information such as optic flow and/or internal information such as body senses) to estimate one's current position and orientation relative to the origin. In this project, we plan to use virtual hallway mazes to investigate human path integration. First, we plan to examine the set-size effect in human path completion to investigate whether spatial updating underlying human path integration is configural or non-configural and whether humans can switch between these two types of spatial updating strategies. Second, we plan to investigate how route decision making and expectation influence human path completion. The underlying mechanisms of human path integration and relevant spatial behavior will be discussed.

空间巡航是关系人类生存和繁衍的重要活动，分为依赖路标等环境线索的领航和依赖自身运动信息的路径整合。路径整合指巡航者整合自身运动的信息来估计他们自身的位置和朝向,这些自身运动信息包括来自外部的光流与来自内部的身体感觉信息等。在本项目中，我们计划使用虚拟现实中的走廊式迷宫来研究人类的路径整合。首先，我们通过考察路径整合中的组量效应来检验路径整合中的空间更新是构形的还是非构形的，以及人是否可以在这两种空间更新策略中转换。其次，我们将检验路径选择权和期望等非感觉因素对人类路径整合的影响。本项目将讨论人类路径整合的机制及有关的空间行为规律。

空间巡航是关系人类生存和繁衍的重要活动，分为依赖路标等环境线索的领航和依赖自身运动信息的路径整合。路径整合指巡航者整合自身运动的信息来估计他们自身的位置和朝向,这些自身运动信息包括来自外部的光流与来自内部的身体感觉信息等。人类的路径整合能力，主要是通过路径完成任务进行测量。路径完成任务要求被试从外出路径的起点出发并行进，经过外出路径中包括的所有路段后，到达外出路径的终点；然后从终点直接返回起点。在本项目中，我们利用头盔式虚拟现实设备和走廊式迷宫的虚拟环境，进行了一系列路径完成实验。在这些实验中，我们检验了人类路径整合中的组量效应以探讨其中的空间更新机制，也考察了路径选择权、期望、经验等非感觉因素对人类路径完成的影响。研究结果揭示了人类路径整合行为中的基本规律和个体差异，并为空间能力训练提供了实验依据。