ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 673
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
381
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
ной парадигме экспериментальной психологии и усиливает «прав- дивость» виртуальной среды. Такие преимущества позволяют на более качественном уровне исследовать значение взаимодействия базовых сенсорных систем в том или ином виде спорта (напри- мер, изучение роли взаимодействия кинестетических и зритель- ных ощущений в условиях запаздывании зрительных сигналов).
Кроме того, указанное преимущество позволяет решать ряд задач в тренинге и, в случае травмы, реабилитации когнитивных способ- ностей спортсмена. Таким образом, возможность создавать в сре- дах ВР мультимодальную стимуляцию, полностью погружающую спортсмена во взаимодействие с виртуальной средой, позволяет значительно эффективнее моделировать различные формы спор- тивной активности с целью выработки у спортсмена необходимых навыков психологического и физического свойства.
Большое значение для психологии спорта имеет направление, связанное с диагностикой и коррекцией психофизиологических параметров спортсмена, — психофизиология спорта. В системах
ВР разного целевого назначения психофизиологии отводится осо- бое место
8
.В виртуальных средах доступны для регистрации такие широко используемые в психофизиологии показатели, как элек- трокардиограмма, кожно-гальваническая реакция, электромио- грамма, электроэнцефалограмма, плетизмограмма
9 10 11
. В задачи психофизиологического сопровождения программ ВР входит: 1) объективизациястепени погружения человека в виртуальный мир и адаптация к новой реальности, и 2) объективная оценка эффек- тивности концентрации внимания пациента /ки на конкретные
«мишени» для виртуального воздействия (страхи; боли; процессы обучения). По имеющимся к настоящему времени данным реги- страция электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов мозга
8
Pugnetti L., Meehan M., Mendozzi M. Psychophysiological Correlates of
Vir tual Reality: A Review // Presence. Teleoperators and Virtual Environments. —
2001. — Vol.10. — №4.
9
KimY., Kim H.J., Ko H.D., Kim H.T. Psychophysiological changes by navigation in virtual reality: Engineering in Medicine and Biology Society, Proceedings of the
23rd Annual International Conference of the IEEE. — 2001 4. — P.3773-3776.
10
Wiederhold B.K., Jang D.P., Kim S.I., Wiederhold M.D. Physiological
Monitoring as an Objective Tool in Virtual Reality Th erapy // CyberPsychology &
Behavior. — 2002. — Vol.5. — №1.
11
Cote S., Bouchard St. Documenting the Effi cacy of Virtual Reality Expo- sure with Psychophysiological and Information Processing Measures // Applied
Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. — Vol.30. — №3.
382
ГЛАВА 9. ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ТЕОРИЯ, ПРАКТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ…
позволяет разделить автоматизированные и сознательно контро- лируемые действия человека в условиях ВР. Показатели же актив- ности вегетативной нервной системы (прежде всего, КГР) могут быть использованы в качестве легкодоступных для измерения объективных индикаторов «эффекта присутствия» и характера воздействия ВР. К настоящему времени отсутствуют какие-либо сведения о том, что регистрирующая психофизиологическая аппа- ратура (датчики, кабели) создает серьезные помехи для регистра- ции физиологических реакций, вызывает дискомфорт у человека и снижает эффект присутствия в виртуальной среде (даже при ис- пользовании метода фМРТ, когда голова человека фиксирована в строго определенном положении)
12
Применение технологий ВР не только помогает решить «ста- рые проблемы», но и поднимает новые, требующие специального теоретико-методологического рассмотрения. В первую очередь, следует упомянуть проблему разработки нового понятийного ап- парата, возникающую в связи с внедрением в эксперимент ВР. Это касается таких ключевых понятий, как понятия «виртуальные ми- ры» и «виртуальное сознание». Дело в том, что эти термины уже используются в психологии в другом контексте, а именно, в связи с изучением феноменов измененных состояний сознания
13
. В трудах в духе постмодернистской культурологии
14
обосновывается мысль, согласно которой «любая реальность является виртуальной», ес- ли понимать под последней психотический или шизофренический паранойяльный бред, наркотическое или алкогольное опьянение, гипнотическое состояние, изменение восприятия мира под дей- ствием наркоза. Ощущения виртуальной реальности возникают также у пилотов на сверхзвуковой скорости, у заключенных («кино узников»), у подводников, у людей, испытывающих стресс (напри- мер, во время авиа- или автокатастрофы); у клаустрофобов, — в общем, практически у всех, кто каким-то образом насильно огра- ничен в пространственных перемещениях в течение достаточно
12
Bayliss, J.D., Ballard, D.H. Th e Eff ects of Eye Tracking in a VR Helmet on EEG
Recordings. Technical Report: TR 685. — N.Y.: University of Rochester, 1998.
13
Rossokhin, A.V. Virtual’noe schast’e ili virtual’naya zavisimost’ (opyt psi- kho logicheskogo analiza) [Virtual happiness or virtual dependence (experience of psy chological analysis)] // Chudova N.V. (ed.). Virtual’naya real’nost’ v psikhologii i iskusstvennom intellekte. — Moskva, 1998.
14
Руднев В.П. Прочь от реальности: исследования по философии тек- ста. — M., 2000; Руднев В.П. Энциклопедический словарь культуры XX века. —
M., 2001.
383
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
длительного времени. У синтонного сангвиника одна реальность, у агрессивного эпилептоида — другая, у дефензивного психастени- ка — третья, у шизоида-аутиста — четвертая. С другой стороны, широко распространена другая точка зрения, согласно которой «…
современное использование термина «виртуальная реальность» излишне привязано к миру компьютерной техники…»
15
Наряду с проблемой определения собственно ВР, перед экс- периментальной психологией в целом и психологией спорта в частности возникает проблема классификации форм (способов)
погружения субъекта (спортсмена) в виртуальный мир. Россий- ский физиолог Дорохов В.Б.
16
, рассуждая о психофизиологических аспектах этой проблемы, отмечает: «Иммерсивность заключается в том, что участник погружается в мир виртуальной реальности, воспринимает себя и видимые им объекты частью этого мира. Воз- можны три формы иммерсии: прямая, опосредованная и зеркаль- ная, когда участник, соответственно, чувствует себя частью вир- туального мира, видит в виртуальном мире себя или часть своего тела или видит виртуальный мир и самого себя как бы в зеркале».
По-видимому, данное мнение должно быть признано справедли- вым, даже если практика применения ВР покажет, что на самом деле способов «погружения» окажется больше.
Еще одна проблема, возникающая в связи с использованием ВР в психологии спорта, — это проблема эффективности представле-
ния объектов в виртуально моделируемой «спортивной» среде,то есть определения минимального набора признаков, необходимых и достаточных для опознания объекта и «принятия» его спортсме- ном в качестве реального
17
. Решение этой проблемы тесно связано с решением важной задачи — разработки технологий психофизи- ческих измерений «виртуальных признаков»с целью организации целенаправленного воздействияна спортсмена виртуальной среды и объективной оценки степени такого воздействия
18 15
Spiridonov, V.F. Psikhologicheskiy analiz virtual’noy real’nosti [Psychological analysis of virtual reality] // Chudova N.V. (ed.). Virtual’naya real’nost’ v psikhologii i iskusstvennom intellekte. — Moskva, 1998.
16
Дорохов В.Б. Технологии «виртуальной реальности» и нейронауки.
2006. http: //psychosphera.boom.ru /Public /Kirov /dorochov1.htm
17
Reddy M., Watson B., Walker N., Hodges L.F. Managing level of detail in virtual environments — A perceptual framework // Presence-Teleoperators and
Virtual Environment. — 1997. — Vol.6. — №6.
18
Meehan M., Insko B., Whitton M., Brooks Jr.F. Physiological Measures of
Presence in Stressful Virtual Environments // ACM Transact. Graph. — 2002. —
Vol.21. — №3.
384
ГЛАВА 9. ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ТЕОРИЯ, ПРАКТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ…
9.2. ПРИМЕРЫ СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЙ ВР В ПСИХОЛОГИИ СПОРТА
*
Наглядным примером использования ВР для изучения движе- ний спортсменов является исследование Р. Ранганатан и Л. Карл- тон
19
, в котором система ВР использовалась в качестве альтерна- тивного подхода к изучению характеристик процессов в системе восприятие-действие, обеспечивающего возможность создания максимально приближенных к реальности экспериментальных условий. В своей работе авторы опираются на результаты предыду- щих исследований в этой области, показавших, что предсказание результата действия противника зависит от способности анали- зировать поступающую зрительную информацию: на примере бадминтона
20
; бейсбола
21
; крикета
22
; английского футбола
23
и тен- ниса
24
. В данном исследовании в системе ВР оценивалась способ- ность бейсбольных бэттеров к антиципации, обеспечивающей воз- можность различать виды подачи мяча питчером: «быстрый мяч»
(«fastball») и бросок со сменой скорости («change-up»)
25
. Другими словами, в ВР опытные бэттеры и «новички» сначала наблюдали за анимацией питчера, выполняющего серии подач, а затем давали ответы об этих типах двумя различными способами (режимами
* Данный раздел написан при участии студентки факультета психологии
МГУ имени М.В.Ломоносова Е.А.Горовой.
19
Rajiv Ranganathan, Les G. Carlton. Perception-Action Coupling and
Anticipatory Performance in Baseball Batting // Journal of Motor Behavior. —
2007. —№5.
20
Abernethy B., & Russell D.G. Th e relationship between expertise and visual search strategy in a racquet sport // Human Movement Science. — 1987. — №6.
21
Paull G., Glencross, D. Expert perception and decision making in baseball //
International Journal of Sport Psychology. — 1997. — №28.
22
Abernethy B., Russell D.G. Advanced cue utilization by skilled cricket batsmen
// Australian Journal of Science and Medicine in Sport. — 1984. — №16.
23
Savelsberghу et al. Visual search, anticipation and expertise in soccer goalkeepers // Journal of Sports Sciences. — 2002. — №20.
24
Goulet C., Bard C., Fleury M. Expertise diff erences in preparing to return a tennis serve: A visual processing approach // Journal of Sport & Exercise Psychology. —
1989. — №11.
25
«Fastballs» — это самый важный бросок в «репертуаре» питчера, кото- рый используется чаще для того, чтобы вывести в аут бьющих команды со- перника, при этом мяч отклоняется вниз и внутрь; «change-ups» — бросок со сменой скорости, он производится теми же движениями, как и при «быстром мяче», только в данном случае снижается скорость его выполнения, что должно стать неожиданным для бэттера.
1 ... 43 44 45 46 47 48 49 50 ... 53
385
ПРИМЕРЫ СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ВР В ПСИХОЛОГИИ СПОРТА
реагирования): бэтеры давали устные ответы об увиденном типе подачи; размахивали битой, далее пытаясь отбить виртуальный мяч. Чтобы понять, как именно бэттеры, определяя тип подачи, анализируют информацию о двигательных паттернах питчера и траектории полета мяча, авторы изменяли источники поступаю- щей бэттерам зрительной информации. Более того, в ВР авторы управляли траекторией полета мяча и движениями питчера неза- висимо друг от друга, что позволило четко разграничить реакции бэттера от этих двух показателей.
Эксперимент состоял из двух стадий. На первой стадии в ка- честве испытуемых выступали «праворукие» питчеры-мужчины, члены команды Университета Иллинойса, имеющие достаточный опыт в выполнении обеих типов подач. Экспериментальное обо- рудование выглядело следующим образом. Питчер стоял внутри
«круга питчера» размером 2.74 м × 1.22 м × 0.25 м, откуда бросал мячи двумя типами подач. Также использовался специальный ба- рьер размером 2.44 м×2.13 м, останавливавший летящие мячи. Ис- пользовались стандартные для бейсбола размеры «дома» и мячей.
Питчер был одет в плотно прилегающий к телу костюм с легкими светоотражающими датчиками. Все его движения фиксировались специальной системой анализа движений. Для записи полета мяча использовались две стандартные видеокамеры. Питчер совершал по 16 бросков каждого типа, а полученные данные о его движениях во время выполнения этих подач далее переносились в систему ВР.
Здесь, на основе полученных данных, был смоделирован «вирту- альный питчер».
На второй стадии эксперимента в качестве испытуемых вы- ступали 10 опытных бейсбольных бэттеров-мужчин (члены сбор- ной команды Университета Иллинойса в возрасте 19-22 лет) и 10 новичков (люди, умеющие играть в бейсбол, но не занимающиеся им профессионально, в возрасте 19-27 лет).
Экспериментальное оборудование ВР выглядело следующим образом: один экран размером 2.95 м×2.03 м; два видеопроектора; на бэттерах были специальные очки; место бэттера также было оборудовано специальной аппаратурой, позволяющей фикси- ровать двигательные паттерны и время реакции бэттера. О про- цедуре опыта на этой стадии можно сказать, что в ВР бэттерам предъявлялись изображения «виртуальных питчеров», смодели- рованных на первой стадии. Точность предположений бэттеров о типе подачи вычислялась в соответствии с демонстрируемыми ими движениями биты.
386
ГЛАВА 9. ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ТЕОРИЯ, ПРАКТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ…
Результаты показали, что точность предположений у опыт- ных бэттеров в большей степени зависит от анализа информации о полете мяча, а не о двигательных паттернах питчеров. В тоже время бэттеры начинают собственные движения, основываясь на информации о двигательных паттернах питчеров.
В исследовании Т. Тсуджи и коллег технология ВР использо- валась для освоения спортивных навыков
26
. Выполняя различные сложные движения, человек корректирует динамические харак- теристики своего опорно-двигательного аппарата. Так, например, для выполнения дугообразного удара по очень быстрому мячу про- фессиональному игроку в теннис необходимо обладать не только хорошей мышечной силой, но и уметь управлять динамикой своей руки, тогда как динамические характеристики движений рук обыч- но связываются с зоной работы механического сопротивления, то есть таких параметров как «жесткость руки», «мягкость руки» и
«инертность руки».
В исследовании авторы использовали способность ВР созда- вать внешние помехи в процессе тренировки движений, позво- ляющие анализировать мышечную активность, играющую важ- ную роль в решении задач на сопротивление. Испытуемый, играя в виртуальный теннис, вместо ударов по реальному теннисному мячу, ударял по управляемому компьютером виртуальному мячу, используя рукоять, прикрепленную к специальному устройству, контролирующему сопротивление. При этом ему демонстрирова- лась сила произведенного удара. Другими словами, испытуемый играл в виртуальный теннис, основываясь на информации, посту- пающей на дисплей, и мог изменять сопротивление руки, регули- руя ее положение и уровень мышечного напряжения.
В результате были получены количественные данные, демон- стрирующие различия в выполнении движений подготовленных испытуемых, имевших опыт игры в теннис с помощью компьютер- ной системы, и неподготовленных испытуемых. Оказалось, что для успешного попадания в мишень мячом, испытуемым необходимо было регулировать силу движения своей руки в соответствии с движением мяча. Причем для более эффективного управления
«ракеткой» подготовленные испытуемые прикладывали к ней большую силу в начале движения, а также они делали свое запя-
26
Toshio Tsuji, Yusaku Takeda, Yoshiyuki Tanaka. Analysis of mechanical impedance in human arm movements using a virtual tennis system // Biol. Cybern. —
2004. — №91.