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The perceived distance of self motion induced in a stationary observer by optic flow is overestimated (Redlick et al., Vis Res. 2001 41: 213). Here we assessed how different components of translational optic flow contribute to perceived distance traveled. Subjects sat on a stationary bicycle in front of a virtual reality display that extended beyond 90deg on each side. They monocularly viewed a target presented in a virtual hallway wallpapered with stripes that changed colour to prevent tracking individual stripes. Subjects then looked centrally or 30, 60 or 90° eccentrically while their view was restricted to an ellipse with faded edges (25 x 42deg) centered on their fixation. Subjects judged when they had reached the target’s remembered position. Perceptual gain (perceived/actual distance traveled) was highest when subjects were looking in a direction that depended on the simulated speed of motion. Results were modeled as the sum of separate mechanisms sensitive to radial and laminar optic flow. In our display distances were perceived as compressed. However, there was no correlation between perceptual compression and perceived speed of motion. These results suggest that visually induced self motion in virtual displays can be subject to large but predictable error.
Die Wahrnehmung des perzeptionellen Aufrecht (perceptual upright, PU) variiert in Abhängigkeit der Gewichtung verschiedener gravitationsbezogener und körperbasierter Merkmale zwischen Kontexten und aufgrund individueller Unterschiede. Ziel des Vorhabens war es, systematisch zu untersuchen, welche Zusammenhänge zwischen visuellen und gravitationsbedingten Merkmalen bestehen. Das Vorhaben baute auf vorangegangen Untersuchungen auf, deren Ergebnisse indizieren, dass eine Gravitation von ca. 0,15g notwendig ist, um effiziente Selbstorientierungsinformationen bereit zu stellen (Herpers et. al, 2015; Harris et. al, 2014).
In dem hier beschriebenen Vorhaben wurden nun gezielt künstliche Gravitationsbedingungen berücksichtigt, um die Gravitationsschwelle, ab der ein wahrnehmbarer Einfluss beobachtbar ist, genauer zu quantifizieren bzw. die oben genannte Hypothese zu bestätigen. Es konnte gezeigt werden, dass die zentripetale Kraft, die auf einer rotierenden Zentrifuge entlang der Längsachse des Körpers wirkt, genauso efektiv wie Stehen mit normaler Schwerkraft ist, um das Gefühl des perzeptionellen Aufrechts auszulösen. Die erzielten Daten deuten zudem darauf hin, dass ein Gravitationsfeld von mindestens 0,15 g notwendig ist, um eine efektive Orientierungsinformation für die Wahrnehmung von Aufrecht zu liefern. Dies entspricht in etwa der Gravitationskraft von 0,17 g, die auf dem Mond besteht. Für eine lineare Beschleunigung des Körpers liegt der vestibulare Schwellenwert bei etwa 0,1 m/s2 und somit liegt der Wert für die Situation auf dem Mond von 1,6 m/s2 deutlich über diesem Schwellenwert.