Effects of movement type on scene recognition

Abstract

Η αναγνώριση μιας σκηνής από μια νέα σκοπιά βασίζεται στη χωρική ενημέρωση, δηλαδή στη διαδικασία παρακολούθησης του τρόπου με τον οποίο αλλάζουν οι χωρικές πληροφορίες κατά τη μετακίνηση στο περιβάλλον. Σε εικονικά περιβάλλοντα, μπορεί κανείς να κινηθεί και με τηλεμεταφορά με προσομοιωμένη περιστροφή, δηλαδή δείχνοντας μια συγκεκριμένη τοποθεσία στο περιβάλλον και με το πάτημα ή την απελευθέρωση ενός κουμπιού, μετακινείται εκεί αυτόματα. Η τηλεμεταφορά με προσομοιωμένη περιστροφή βρίσκεται μεταξύ της φυσικής και της φανταστικής/προσομοιωμένης κίνησης, καθώς περιλαμβάνει ορισμένες αλλά διαφορετικές ιδιοδεκτικές πληροφορίες που είναι διαθέσιμες στη φυσική κίνηση και οι οποίες μπορεί να είναι απαραίτητες για την αναγνώριση σκηνής. Με βάση αυτό, στόχος της παρούσας έρευνας ήταν να εξεταστεί μέσα από μια σειρά τεσσάρων πειραμάτων, εάν η κίνηση μέσω τηλεμεταφοράς με προσομοιωμένη περιστροφή σε εικονικά περιβάλλοντα επηρεάζει την αναγνώριση σκηνής. Στο Πείραμα 1, σε ένα άδειο εικονικό περιβάλλον, οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν ένα έργο αναγνώρισης σκηνής κινούμενοι είτε με φυσική κίνηση είτε με τηλεμεταφορά με προσομοιωμένη περιστροφή, είτε παραμένοντας στο σημείο κωδικοποίησης. Τους ζητήθηκε να κωδικοποιήσουν στη μνήμη τους μια διάταξη αντικειμένων σε ένα κυκλικό τραπέζι. Αφού κινήθηκαν ανάλογα με την κατάσταση της κίνησής τους, έπρεπε να προσδιορίσουν εάν κάποιο από τα αντικείμενα άλλαξε θέση και, εάν ναι, ποιο αντικείμενο ήταν αυτό. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η απόδοση των συμμετεχόντων στην αναγνώριση σκηνής ήταν πιο αργοί και λιγότερο ακριβείς με την τηλεμεταφορά με προσομοιωμένη περιστροφή σε σύγκριση με τη φυσική κίνηση και χωρίς κίνηση. Σε ένα δεύτερο πείραμα, οι συμμετέχοντες κινήθηκαν στο ίδιο περιβάλλον μέσω τηλεμεταφοράς με προσομοιωμένη περιστροφή, αλλά έπρεπε να εκτελέσουν μια φυσική περιστροφή προς το τραπέζι (έναντι της αυτόματης περιστροφής στο Πείραμα 1). Τα αποτελέσματα επαλήθευσαν εκείνα του Πειράματος 1. Στο πείραμα 3, οι συμμετέχοντες μετακινήθηκαν όπως στο Πείραμα 2, σε ένα δωμάτιο με οπτικά σήματα. Τα αποτελέσματα επαλήθευσαν εκείνα των πειραμάτων 1 και 2. Στο τελευταίο πείραμα, οι συμμετέχοντες κινήθηκαν με τηλεμεταφορά με προσομοιωμένη περιστροφή, φυσική κίνηση και επί τόπου περπάτημα, στο ίδιο περιβάλλον όπως στο Πείραμα 3. Τα αποτελέσματα επαλήθευσαν εκείνα των προηγούμενων πειραμάτων. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η αναγνώριση σκηνής από μια νέα οπτική γωνία είναι μειωμένη κατά τη μετακίνηση μέσω τηλεμεταφοράς με προσομοιωμένη περιστροφή. Στην παρούσα έρευνα συζητούνται οι επιπτώσεις αυτών των ευρημάτων για τη χωρική γνώση και για την ανάπτυξη immersive εφαρμογών.

Recognizing a scene from a new standpoint relies on spatial updating, i.e., the process of keeping track of how spatial information changes while moving in the environment. In virtual environments, one can also move with teleporting with simulated turn, i.e., by pointing to a specific location and moving there instantaneously at the press or release of a button. Teleporting with simulated turn lies in-between physical and imaginal/simulated movement as it involves some of the idiothetic information that is present with physical movement and may be essential for scene recognition. Based on this, the present research aimed to examine, through a series of four experiments, if movement by teleporting with simulated turn in virtual environments affects scene recognition. In Experiment 1, in a featureless virtual environment, participants carried out a scene recognition task by moving with either physical movement or teleporting with simulated turn or staying at the encoding location point. They were asked to encode in their memory a layout of objects on a circular table. After moving according to their movement condition, they had to identify if any objects moved and, if so, which object moved. Results revealed that recognition performance was slower and less accurate with teleporting with simulated turn compared to physical movement and no movement. In a second experiment, participants moved in the same environment by teleporting but had to execute a physical rotation towards the table (vs. being automatically rotated in Experiment 1). Results replicated those of Experiment 1. For the third experiment, participants moved, as in Experiment 2, into a room with visual cues. Results replicated those of Experiments 1 and 2. In the last experiment, participants moved by teleporting with simulated turn, physical movement, and walk-in-place in the same environment as in Experiment 3. Results again replicated those of the previous experiments. Overall, these findings show that scene recognition from a novel viewpoint is impaired when moving with teleporting with simulated turn compared to physical movement. In the present research are discussed the implications of these findings for spatial cognition and for the development of immersive applications.