（应用心理学专业论文）视觉和听觉对三维运动信息的不同感受性.pdf

摘要 视觉和听觉对三维运动信息的 不同感受性 应用心理学专业硕士研究生周柳 指导教师孙弘进教授 摘要 利用视觉和听觉信息在空间中定位物体，形成物体与自己之问距离远近的知觉，是人们 日常生活中常见而重要的一种空间知觉能力。然而除了要在三维空间中定位物体，人们更要 在时间维度上定位物体，准确知觉并预见运动物体将在何时运动到何地，形成逼近物体何时 运动到自己位置的时间判断。距离知觉和碰撞时间知觉是人们空间知觉和运动知觉中的重要 认知形式。研究表明，人们能利用视觉或听觉信息判断距离和碰撞时闻，而且人们可能依据 多种感觉信息成分做出判断。 在碰撞时间知觉的实证性研究方面，长期存在传统的结构主义和生态取向的直接知觉理 论的争论：观察者究竟是依据知觉到的距离和速度之比来估算碰撞时间。还是直接获知t a u 变量来知觉碰撞时间。在视觉领域，碰撞时间可以通过物体视角与其相对扩张速度之比求得 ( 力= o e d t ) ) ；在听觉领域，碰撞时间可以通过声源强度与其相对增大速度之比求得 ( t c = 2 i ( d l d t ) ) 。但t a u 变量是否是观察者判断碰撞时间的唯一有效依据，还尚无定论。 本文针对该争论，以虚拟现实技术模拟的视听动画为实验材料。以恒定刺激法测量被试 依据模拟的视听运动信息判断距离和判断碰撞时间的差别感受性。实验材料为v i r t o o l s 编辑 的三维视听动画，相继呈现两辆汽车从深度方向向观察者迎面匀速直线行驶，并在某一点消 失，要求被试按键判断在消失点哪辆汽车距离观察点更近( 距离任务) ，或者判断如果汽车继 续按原速行驶，哪辆汽车将更快到达观察者位置( t t c 任务) 。实验在虚拟现实实验室进行， 视觉和听觉刺激分别用液晶投影仪或立体投影仪和立体声耳机呈现，对2 8 名自愿参加实验的 视觉和听觉正常的大学生被试单独施测。 实验1 和实验2 采用相同的实验设计：7 ( 碰撞时间) x 5 ( 速度) x 3 ( 信息呈现方式) 的被试内实验设计。标准刺激为碰撞时间为2 5 秒逼近速度为2 0 米秒的刺激，比较刺激 有3 5 个水平( 7 碰撞时间5 速度) 被试任务是判断相继呈现的两辆汽车在消失后如果继续 按原速行驶，那个将更快到达观察点，即判断哪个t t c 较短。结果发现，在视觉条件下。被 试对t t c 信息最敏感：在听觉条件下，被试对距离信息最敏感；在视听同时氅现的条件下， i 两南大学硕+ 学忙论文 被试对t t c 信息最敏感，表现类似丁二视觉。速度变化对视觉和视听条件下t t c 知觉的p s e 和 j n d 影响不显著，而对听觉条件ft t c 知觉的p s e 影响显著。说明对丁二快速逼近的运动物体， 被试倾向于低估其碰撞时间。速度因素对视觉t t c 知觉的影响不显著，表明被试在判断t t c 时综合考虑了距离和速度因素，而不像听觉仅仅依据距离远近来判断碰撞时间。 实验3 和实验4 在前两个实验的基础上，增加了两个自变罩，实验设计变为：7 ( 碰撞时 间) 5 ( 速度) 5 ( 原始大小) x 3 ( 信息呈现方式) 2 ( 实验任务) 。实验任务是指在某 轮特定的实验中，被试的任务是只判断距离远近，或者只判断碰撞时间长短。原始大小因素 控制了比较刺激原始的视角和声强大小，以标准刺激为单位“l ”，按比例缩小或增大比较刺 激目标物视角和声强的原始大小实验发现，不论在何种信息呈现方式下。被试判断距离的 差别感受性优于判断t t c 的差剐感受性，表明距离判断任务要比碰撞时间任务更容易，判断 距离所依据的信息更简单、更容易获得和利用。在判断距离任务下，被试在三种信息呈现方 式下部对距离信息最敏感：但t t c 任务下，不同信息呈现方式，被试利用的信息成分不同。 在视觉条件下，被试依然对t t c 信息最敏感；在听觉条件下，被试依然对距离信息最敏感： 但在视听信息同时呈现的条件下，被试对t t c 信息和距离信息的差别感受性分别类似于视觉 和听觉单独呈现的情况，但对t t c 信息的差别感受性相对更高。速度变化对视觉和视听条件 下t t c 知觉的p s e 和j n d 影响不显著，但对听觉条件下t t c 知觉的p s e 影响显著。视角原始 大小显著影响了视觉和视听条件下的距离知觉，目标物原始比例越大，被知觉为距离观察者 越近：声强原始大小显著影响了听觉条件下的距离知觉，目标物原始比例越大，被知觉为距 离观察者越远。视角原始大小和声强原始大小对t i c 知觉的影响均不显著。 本研究使用相对距离判断和相对t t c 判断的实验范式，测量被试在距离任务或t t c 任务 下。对t t c 信息、距离信息，视角大小、视角扩张速率( 视角微分) 、声强大小、声强增大速 率( 声强微分) 六种信息成分的差别感受性。以被试判断最准确和最敏感的感觉信息成分作 为被试判断距离或t t c 的依据。结果发现，在视觉条件下，被试利用距离信息判断距离。利 用t t c 信息判断t t c ；在听觉条件下，被试不论判断距离还是t t c ，都利用距离信息：在视听 条件下，被试利用距离信息判断距离，综合利用t t c 信息和距离信息判断 c ，但对t t c 信息 的差别感受性略高丁二距离信息。由于在视觉条件下，彼试知觉t t c 的差别感受性不受物体运 动速度和目标物原始大小的影响，可以认为。被试是基f 视觉t a u 变量判断t t c 的；在听觉 条件f ，卢强原始大小对t t c 知觉影响不显著，但知觉t t c 的差别感受性受物体运动速度影 响显著。因此不能推论破试是基1 ：听觉t a u 变晕判断t t c 的，而只能认为距离信息是被试t t c 知觉的重要依据。 关键词：距离知觉碰撞时间知觉恒定刺激法差别感受性视听运动信息 a b s t r a c t h u m a n su s ed i f f e r e n tv i s u a la n d a u d i t o r y c u e st op r o c e s si n f o r m a t i o na b o u t 0 b j e c tm o t i o n i n - d e p t h p o s t g r a d u a t es t u d e n to f a p p l i e dp s y c h o l o g y ：z h o ul i u s u p e r v i s o r ：p r o f s u nh o n g j i n a b s t r a c t h u m a n sc a l lp e r c e i v eo b j e c t s p o s i t i o na n do r i e n t a t i o nb a s e do nv i s u a la n da u d i t o r ys i g n a l s ，a n d c a np e r c e i v ed i s t a n c eb e t w e e no b j e c t sa n do n e s e l f , w h i c hc a l l e dp e r c e p t i o no fe g o c e n t r i cd i s t a n c e b e s i d e sp e r c e i v i n go b j e c t si n 3 d - s p a c e ，p e r c e i v i n go b j e c t si ns p a c e t i m e i si t i o r ci m p o r t a n t c o n s t a n t l ye x p e r i e n c ea n dr e a c tt om o v g n l e n t si nt h e i re n v i r o n m e n t s , h u m a n sn e e dt ok n o wa n d f o r e c a s tw h e nt h eo b j e c tw i l lr e a c hw h i c hp o s i t i o n m o v i n gt o w a r d sa l lo b s e r v e r , o rc a l l e d a p p r o a c h i n go rl o o m i n gi so n e c r i t i c a lt y p eo fm o v e m e n t t oi m p l e m e n ti n t e r c e p t i n ga n da v o i d i n g a c c u r a t e l y , o b s e r v e r sn e e dt oe s t i m a t et h et i m er e m a i n i n gb e f o r ei m p e n d i n gc o l l i s i o na c t u a l l yo c c l l b ( t i m e - t o - c o l l i s i o n , t r c ) p e r c e p t i o no fd i s t a n c ea n dt i m e t o - c o l l i s i o na mc r i t i c a l l yi n _ i p e m m s 目塔o f i m o t o rs k i l l s t h e r ea r em a n yb e h a v i o u r a ls t u d i e sf o u n de v i d e n c et h a tt h es e n s o r yi n f o r m a t i o n s p e c i f y i n gd i s t a n c ea n dt i m e t o - c o l l i s i o nc a l lc o m ef r o mb o t hv i s u a la n da u d i t o r ys o u r c e sv i as e v e r a l c u e si ne a c hs e n s o r ym e d a l i t y t w oc o n t r a s t i n gt h e o r e t i c a la p p r o a c h e st o 订cp e r c e p t i o na r ec u n e n f l yp r e d o m i n a n t ：o l l ei s s t r u c t u r a l i s ma p p r o ha n dt h eo t h e ri sg - i b s u n se c o l o g i c a l - d i r e c ta p p r o a c h s t r a c t u r a l i s ti n s i s t e d t h a t 订cp e r c e p t i o ni sb a s e do ni n f o r m a t i o na b o u tt h ei n s t a n t a n e n n sd i s t a n c ea n dp e r c e i v e ds p e e do f t h ea p p r o a c h i n go b j e c t w h i l ei ne c o l o g i c a lf r a m e w o r k o b s e r v e r sa s u p p o s e dt od i r e c tt t s e i n f o r m a t i u na b o u tt h et i m e - t o - c o l l i s i o no t c ) r f co ft h eo b j e c tc a nb es p e c i f i e db ya l lo p t i c a l v a r i a b l ec a l l e dt a u w h i c hi se q u a lt 0t h ei n v e r s eo ft h er e l a t i v er a t eo fe x p a n s i o no ft h eo b j e c t s r e t i n a li m a g e ( r r c ：卅( d o d t ) ) b a s e do ha u d i t o r y n f o r m a t i o n , t 1 c a l lb es p e c i f i e db yt h e i n v e r s e o f r e l a t i v er a t eo f m c m a s e o f t h eo b j e c t ss o u n d i n t e n s i t y ( t i c = 2 i ( a z a o ) w h e t h e r t a u i s i n d e e d u s e d t o j u d g e t i c i ss t i l l b e i n g d i s c u s s e d t ol l l a k es u r ew h i c hk i n do fi n f o r m a t i o ni sb e e nu s e dt oj u d g ed i s t a n c ea n d 丌c a3 ds t i m u l u s c r e a t e du s i n gv i r t o o l s3 0 i se m p l o y e d , a u t h o r i n gs o f t w a r eu s e dt od e v e l o pi n t e r a c t i v e3 dc o n t e n t i n 两南人学硕士学何论文 t h r o u g ht h i ss o r w a r ep a r t i c i p a n t sw e r ep r o v i d e dw i t hr e a l i s t i cs i m u l a t i o n so fv i s u a la n da u d i t o r y i n f o r m a t i o na s s o c i a t e dw i 吐lar e a l a p p r o a c h i n go b j e c t m e t h o do fc o n s t a n ts t i m u l u sw a su s e dt o m e a s u f ep a r t i c i p a n t s p s y c h o m e t r i cf u n c t i o no fd i s t a n c ep e r c e p t i o na n d 订cp e r c e p t i o n t w o a p p r o a c h i n gc a rm o v i n ga tc o n s t a n ts p e e dw a sv i s i b l e a u d i b l ef u r ap m e do f t i m et h e nd i s a p p e a r e d ( a n d o rb e c a m es i l e n t ) w e l lb e f o r et h ep o i n to fc o l l i s i o n w h e nt h es e c o n dc a rd i s a p p e a r e d ，t h e p a r t i c i p a n t sw e r ea s k e dt o j u d g ew h i c hc a ri sm o r en e a rt ot h e i rp o s i t i o n ( d i s t a n c e j u d g m e n tt a s k ) o r w h i c he a rw i l lr e a c ht h e i rp o s i t i o nf i r s t ( t t cj u d g m e n tt a s k ) a l lt h e s ef o u re x p e r i m e n t sw e r ed o n e i nt h ev i r t u a lr e a l i t yl a b ，t h ev i s u a ls t i m u l u sw e r ep r e s e n t e db yl e do rs t e r e op r o j e c t i o n ，a n dt h e a u d i t o r yi n f o r m a t i o nw a sp r e s e n t e dt h r o u g hs t e r e oe a r p h o n e t w e n t y - e i g h tp a r t i c i p a n t sw i mn o r m a l v i s i o na n dh e a r i n gw e r t e s t e di n d i v i d u a l l y e x p 1a n de x p 2h a st h e 鞠i i d e s i g n ：7 ( t t c ) 5 ( s p e e d ) 3 ( m o d a l i t y ) a l lt h ev a r i a b l e s w e r et e s t e dw i t i l i l ls u b j e c t sa n dw a r ep r e s e n t e dt o g e t h e ri naf u l l yr a n d o m i z e dd e s i g n t h er e f e r e n c e s t i m u l iw e r eh e l dc o n s t a n ta t2 5 s ( t t c ) a n d2 0 m s ( s p e e d lr e s p e c t i v e l y , t h ec o m p a r i s o ns t i m u l iw a s v a r i e di n3 5l e v e l s t h et a s ki st oj u d g ew h i c hc a rw o u l dr e a c ht h e i rp o s i t i o nf i r s t , t h a ti st oj u d g e w h i c h1 1 i ss h o r t e r t h er e s u l ti s , i nv i s u a lc o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t sw e r em o s ts e n s i t i v et ot t c i n f o r m a t i o n ；i na u d i t o r yc o n d i t i o n ，p a r t i c i p a n t sw e r em o s ts e n s i t i v et od i s t a n c ei n f o r m a t i o n ；i n a u d i o v i s u a lc o n d i t i o n ，p a r t i c i p a n t sw c r em o s ts e n s i t i v et ot t ci n f o r m a t i o n , a st h ev i s u a lc o n d i t i o n c h a n g eo fm o v i n gs p e e dh a dn oe f f e c to nv i s u a la n da u d i o v i s u a lt t cp e r c e p t i o n , b u ta f f e c t e dp s e o f a u d i t o r y1 1 s i g m f i c a n t l y o b s e r v e rt e n d e dt ou n d e r e s t i m a t et t co f a p p r o a c h i n go b j e c tm o v i n g f a s ti na u d i t o r yc o n d i t i o n ，i nv i s u a lc o n d i t i o n ，p a r t i c i p a n t sc o n s i d e rb o t hd i s t a n c ea n ds p e e df a c t o r s t oi t l 丑1 c et r c j u d g m e n t s n o ta si na u d i t o r yc o n d i t i o n , t h e y j u d g et t co n l yc o n s i d e r e dd i s t a n c e t w oi n d e p e n d e n tv a r i a b l e sw e r ea d d e di ne x p 3a n de x p 4 w h i c hw e f ct a s k sa n ds t a r t i n gs i z e t h ed e s i g ni s7 ( t t c ) 5 ( s p e e d ) 5 ( s t a r t i n gs i z e ) 3 ( m o d a l i t y ) 2 ( t a s k s ) t a s k sm e a r l s i ne a c hc e r t a i nb l o c k , p a r t i c i p a n t sw e r ei n s t r u c t e dt oj u d g ed i s t a n c eo rj u d g er r c s t a r t i n gs i z e m e a n st h es i z eo fo b j e c ta sc o m p a r i s o ns t i m u l iw a sc o n t r o l l e d ，b o t hi nv i s u a la n g l ea n ds o u n d i n t e n s i t y t h er e s u l ti s ，i na 1 1o ft h et h r e em o d a l i t yc o n d i t i o n s ，d i s c r i m i n a t i o nt h r e s h o l do fd i s t a n c e p e r c e p t i o ni sl o w e rt h a nw h i c ho f t r cp e r c e p t i o n t h a t i st os a y , t oj u d g ed i s t a n c ei sa ne a s i e rt a s k t h a nt o 兀cj u d g m e n tt a s k i nd i s t a n c et a s k p a r t i c i p a n t sw e r em o s ts e n s i t i v et od i s t a n c ei n f o r m a t i o n ， b u ti nt t ct a s k p a r t i c i p a n t su s e dd i f f e r e n ti n f o r m a t i o nt oj u d g et t ci nd i f f e r e n tm o d a l i t y i nv i s u a l c o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t s w c l es t i l lm o s ts e n s i t i v et ot t ci n f o r m a t i o n ；i na u d i t e r yc o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t sw e r es t i l lm o s ts e n s i t i v et od i s t a n c ei n f o r m a t i o n ；i na u d i o v i s u a lc o n d i t i o n ，p a r t i c i p a n t s w e r es e n s i t i v et ob o t ht t ca n dd i s t a n c ei n f o r m a t i o n w h i l eal i t t l em o r es e n s i t i v et ot t c i n f o r m a t i o n f a c t o ro fm o v i n gs p e e dd i dn o ta f f e c tp s ea n d n do fv i s u a lt t cp e r c e p t i o n , b u t a f f e c t e dp s eo fa u d i t o r yt t cp e r c e p t i o ns i g n i f i c a n t l y s t a r t i n gs i z eo fo b j e c ta f f e c t e dd i s t a n c e i v a b s t r a c t p e r c e p t i o ns i g n i f i c a n t l y , t h eb i g g e rt h eo b j e c tw a s ，t h el l e a l e rt h ev i s u a ld i s t a n c ej u d g e d ，w h i l et h e f a r t h e rt h ea u d i t o r yd i s t a n c ej u d g e d b u ts t a r t i n gs i z eo fo b j e c th a dn oe f f e c t so nb o t hv i s u a la n d a u d i t o r y 丌cp e r c e p t i o n r e l a t i v ed i s t a n c ea n dr e l a t i v et t cj u d g m e n ti sa p p l i e da se x p e r i m e n t a lp a r a d i g m , t om e a s i l r et h e d i s c r i m i n a t i o nt h r e s h o l do fd i s t a n c ep e r c e p t i o na n d 耵cp e r c e p t i o n p s ea n dj n do fs i xk i n d so f i n f o r m a t i o nw a sa n a l y z e di n d i v i d u a l l y , w h i c hw e l ev i s u a la n g l e ( 口) ，t h et i m e - d e p e n d e n td e r i v a t i v e o ft h er a t eo ft h ei m a g e se x p a n s i o n ( d o d t ) ，s o u n di n t e n s i t y ( i ) a n dt h et i m e - d e p e n d e n t d e r i v a t i v eo ft h ec h a n g ei ns o u n di n t e n s i t yo v e rt i m e ( a x a t 、o b s e r v e r sm a yu s et h ei n f o r m a t i o n w h i c hh em o s ts e n s i t i v et om a k ed i s t a n c ea n d 兀cj u d g n l e n t s t h er e s u l ti s i nv i s u a lc o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t st l d i s t a n c ei n f o r m a t i o nt oj u d g ed i s t a n c e u t t ci n f o r m a t i o nt oj u d g et t c ；i n a u d i t o r yc o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t su s ed i s t a n c ei n f o r m a t i o nt om a k eb o t hd i s t a n c ee n dt t cj u d g m e n t s ； i na u d i o v i s u a lc o n d i t i o n , p a r t i c i p a n t su s ed i s t a n c ei n f o r m a t i o nj u d g ed i s t a n c e ，u s eb o t ht t ca n d d i s t a n c ei n f o r m a t i o nt oj u d g et t c b u tal i t t l em o r es e n s i t i v et o 耵ci n f o r m a t i o n i nv i s u a l c o n d i t i o n , t t cp e r c e p t i o nw a s n ta f f e c t e db ym o v i n gs p e e da n ds t a r t i n gs i z eo fv i s u a la n g l e i t s u g g e s t e dt h a tp a r t i c i p a n t s j u d g e dt i cb a s e do nt a uv a r i a b l e i na u d i t o r yc o n d i t i o n 耵cp e r c e p t i o n d i d n ta f f e c tb ys t a r t i n gs i z eo fi n t e n s i t y , b u tm o v i n gs p e e d i ts u g g e s t e dt h a ta u d i t o r yt i c p e r c e p t i o ni sn o ta c c o u n t e dt oa c o u s t i ct a u , b u tt oi n s t a n t a n e o u sd i s t a n c ei n f o r m a t i o n k e yw o r d s ：d i s t a n c ep e r c e p t i o n ，p e r c e p t i o no ft i m e - t o - c o l l i s i o n ，m e t h o do f c o n s t a n ts t i m u l u s ，d i s c r i m i n a t i o nt h r e s h o l d ，v i s u a la n da u d i t o r ym o t i o ns i g n a l v 独创性声明 学位论文题目：煎堂垄噬鲎殖三维重盘焦! 垦的丕回盛爱性 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特 l , l j j t l 以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者：闯聊签字日期：z - 7 年毕月工7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口r 不保密， 口保密期限至年月止) 。 一一卜 会i 一 一一 学位论文作者签名：闭科f导师签名：孑才一 签字日期：跏7 年毕月2 7 日签字日期：工唧年牛月工7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第一章引言 1 引言 在三维空间中，个体主要借助视觉、听觉、动觉、平衡觉( 前庭觉) 等协同 活动，对自己和周围事物的关系形成知觉判断，并用以指导和控制行为。由于万 事万物都处于不断的运动变化中，就需要在时间和空间两个维度上定位物体。对 于运动物体，没有时间维度的空间定位是没有意义的。对运动物体的感知能力， 对于知觉和行动的连贯性尤其重要。现实生活中，人与环境交互作用，做出精确 的行为反应，大多数知觉和行为都可以看作是对运动物体的觉察和对碰撞的控制， 受到事件时间的严格限制( r o s e n b l u m ，1 9 9 3 ) 。获取期望的接触( 抓取) 和避免有害 的碰撞( 躲避) ，都是非常重要的感觉运动技能，要求我们能准确估计接触或碰撞 时间( t i m e t o c o n t a c to rt i m e - t o - c o l l i s i o n , t t c ) ，例如躲避飞驰而来的汽车、抓取运 动物体、空中击球等行为都受碰撞时间知觉( p e r c e p t i o no f t i m e t o c o l l i s i o n ) 的指导、 控制和影响。 在日常生活中，我们利用多种感觉通道的信息( 如视觉、听觉、前庭感觉和 本体感觉) 对周围世界的特征进行感知。这些感觉信息从不同角度、以不同方式， 描述事物特征。整合多种感觉信息，从而做出综合的知觉判断，有利于对复杂环 境做出全面而准确的表征和理解，并且有利于协调控制动作，几乎所有的人类知 觉和行为都由多种感觉信息支持( s t o f f r e g e n & b a r d ) , , 2 0 0 1 ) 。视觉是获得t t c 信息 的重要来源，但由于现实环境的复杂性，观察者往往也利用听觉信息来知觉t t c 。 而且来自视觉和听觉两个感觉道的信息，也有多种不同成分能提供距离和碰撞时 间信息。 在距离和碰撞时间知觉领域，大量研究表明，人们能利用视觉或听觉单通道 信息，对逼近物体的位置以及何时运动到观察者位置形成知觉判断。视觉和听觉 所提供的运动信息中，包含多种能够提供距离及碰撞时间信息的感觉成分，但少 有研究深入对比分析在视觉和听觉的距离及t t c 知觉中，观察者究竟对何种信息 成分最为敏感，究竟是利用何种信息成分来判断距离和t t c 的。因此，本文以相 对距离和碰撞时间判断( j u d g m e n t so fr e l a t i v ed i s t a n c eo rr e l a t i v et t c ) 为实验范式， 要求被试利用视觉和或听觉运动信息( v i s u a la n d o ra u d i t o r ym o t i o ns i g n a l ) 判断虚 拟动画材料中，在深度方向上运动的汽车与观察点的距离远近，或预期达到观察 点的时间，以恒定刺激法测量距离知觉和碰撞时间知觉的差别感受性，研究利用 视听运动信息判断距离及碰撞时间的加工机制。 髑南大宁颐十学忙论文 2 理论研究综述 2 1 深度距离知觉 深度知觉( d e p t hp e r c e p t i o n ) ，又称立体知觉和距离知觉，是指个体对物体远近 的判断或辨识立体的知觉。与方位知觉相比，距离知觉能力被认为是更普遍、更 重要的空间知觉能力。视觉和听觉都是形成距离知觉的主要信息源。 2 1 1 视觉信息 视网膜作为一个二维平面，要形成具有深度的三维空间知觉，必须借助各种 主客观条件，即深度知觉线索。对于深度距离知觉，视觉能提供的深度知觉线索 包括单眼线索( m o n o c u l a rc u e ) 和双眼线索( b i n o c u l a rc u e ) 两种。前者包括遮挡 ( o c c l u s i o n ) 、线条透视( 1 i n e a rp e r s p e c t i v e ) 、空气透视( a e r i a lp e r s p e c t i v e ) 、结构级差 或纹理梯度( t e x t u r eg r a d i e n t ) 、和明暗阴影( s h a d i n g ) 等；后者包括x 2 9 a 视差( b i n o c u l a r d i s p a r i t y ) 、运动视差( m o t i o np a r a l l a x ) 、双眼辐合线索( o c u l o m o t o rc u e ) 等( 林崇德， 杨治良，黄希庭，2 0 0 3 ) 。深度距离知觉主要是通过双眼视觉及脑的整合实现的 ( m o n w i l l i a m s ，t r e s i l i a n ，1 9 9 9 ) 。 2 1 2 听觉信息 研究表明人类能利用声源准确定位，这不仅表明观察者能够利用形成方向知 觉，更能利用声音信息形成距离知觉。常见的深度距离知觉的听觉线索包括声音 强度、频谱内容( s p e c t r a lc o n t e n t ) ( l i t t l e ，m e r s h o n , c o x ，1 9 9 1 ) 、回声比率( r e v e r b e r a n t r a t i o ) 等静态线索，声源方位角变化、声音t a u ( a s h m e a d ，d e f o r d ，& n o r t h i n g t o n ，1 9 9 5 ) 等动态线索。有研究表明蝙蝠的听觉中枢中存在专门表征和编码距离信息的生理 结构( s u l l i v a n ，w i n t h r o p ，1 9 8 2 ) 。 2 1 3 距离知觉的视听信息整合 l o o m i s 等人于1 9 9 8 年用口语报告和行走复制的方式，对比测量被试利用视觉 和听觉的距离知觉有何差异。结果发现，视觉距离知觉的准确性高于听觉，听觉 的距离知觉有系统性低估距离的倾向，报告或复制的距离往往只有目标距离的一 半。与听觉输入相比，视觉输入能为距离知觉提供更多更准确的线索信息( l o o m i s ， k l a t z k y p h i l b e c ke ta l ，1 9 9 8 ) 。 2 2 碰撞时间知觉 碰撞时间判断( t i m e t o - c o l l i s i o nj u d g m e n t ) 是观察者基于运动知觉对逼近物体到 达自己所在位置所需时间做出的估计。运动是物质存在的基本形式，是指物体随 2 第二章理论研究综述 着时间的流逝在空间上的位移，而空间知觉就是人脑对物体或自身这种位移的反 映，空间知觉对于我们准确地做出行为反应具有重要意义。逼近或迫近( 1 0 0 m i n g , a p p r o a c h i n g ) 是运动形式的一种，指由于物体、观察者或二者的同时运动所引起的， 物体和观察者之间相对距离的缩短。 对碰撞或接触( c o n t a c t ，c o l l i s i o n ) 的研究始于g i b s o n 和c r o o k s ，后来该领域的 研究分为理论和应用两个部分。应用领域主要关注驾驶行为及交通安全( t h o m s o n , t o l m i e 。e ta 1 ，2 0 0 5 ) ，理论领域主要研究对碰撞信息的感知判断，集中关注两种碰 撞信息：何时碰撞( w h e nt oc o l l i s i o n ) 和是否碰撞( w h e t h e rc o l f i s i o nw i l lo c c u r ) ( c u t t i n g , v i s h t o n & b r a r e n , 1 9 9 5 ) 。 在碰撞问题的研究中，到达时间( t i m e t o - a r r i v a l ) 、碰撞时间( t i m e - t o - c o l l i s i o n , t i m e t o c o n t a c t ) 和经过时间( t i m e - t o - p a s s a g e ) 常常混用，对此我们做一个界定和区 分。到达时f 司( t i m e - t o a r r i v a l ) 是指物体朝向观察者运动，到达观察者位置所需要的 时间。物体运动不一定在碰撞航( c o l l i s i o nc o u r s e ) 上，而在运动方向上包括一个 较广的角度范围，即碰撞可能发生也可能不发生，物体可能只是与观察者擦身而 过( s c h i f f & o l d a k , 1 9 9 0