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眼动追踪技术与视觉洞察如何助力F1车手赢得竞争优势

一级方程式赛车是一项决策须在分秒必争、容不得半点差错的高速环境下做出的运动。车手们必须在短短几分之一秒内接收并处理信息,且不容有失。我有幸与这项运动中的多位车手共事,并研究他们在人类体能极限状态下如何收集并运用视觉信息。

眼动追踪如何揭示影响圈速的注意力转移 

在这一领域,我使用过的一个工具是眼动追踪技术。借助这项技术,我能够精确观察到车手的视线焦点所在、他们何时转移注意力、在压力下注意力转移是否会发生变化——以及最终他们的凝视行为如何影响圈速。

我实际应用该技术的一个例子,源于与一位车手的合作。我让他在模拟器中多次跑圈——通常是他们即将参加比赛的赛道。在他完成规定圈数后,我便开始分析数据——利用他的分段计时数据,并将其与眼动数据相对比,这样我就能看出,与表现最差的分段相比,他在跑出最佳分段成绩时,眼动行为有何不同。

I was then able to work with the driver and their coach to develop the most efficient strategies for gathering the necessary information even at top speeds. 
授权图片——Shutterstock图片库
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眼动追踪领域的最新进展,让我们如今甚至能在车手比赛时解读出更多有趣的数据。通过分析瞳孔扩张情况,我们能够了解车手面临的认知负荷水平,从而更深入地把握他们何时可能面临决策失误的风险。这些信息极为宝贵,可帮助赛事工程师判断何时需要提醒车手保持高度专注,以及何时应保持沉默,避免提供可能导致信息过载的内容。

视觉技能对车手表现的影响 

虽然眼动仪是我与车手合作时的重要工具,但他们的凝视行为并非我关注的全部。从视觉角度来看,还有多个其他因素会影响他们的表现。我通常会先对车手进行全面的视觉评估,以了解他们的视觉技能,如外围视野、反应时间以及眼动速度。我已经对Max VerstappenAlex Albon等车手进行过此类评估,并将结果连同训练练习和热身活动一并交给他们的体能教练,以提升这些视觉方面的能力,并确保他们在比赛时做好充分准备。

眼动追踪拓展运动员评估维度 

在实际应用中,眼动追踪并不能替代我用于运动员视觉评估的其他方法。相反,我认为它是对这些方法的一种拓展和情境化补充。

例如,使用维也纳测试系统测量外围视野,能让我在极其可控的条件下精确测量运动员的视觉角度范围。这一点很重要,因为它提供了一个标准化指标,展示了运动员能力的极限,从而可以随时间进行监测和重新测试。同样,对眼球快速跳动速度或反应时间的测试,能让我了解运动员的能力——这就像进行直线冲刺测试来测量运动员的最高奔跑速度一样。而使用眼动仪则能让我观察这些技能在比赛时是否得到有效运用。它架起了实验室评估与现实表现之间的桥梁,使我能够更深入地了解运动员,并为他们提供最合适的训练,以最大化他们成功的机会。

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头盔颜色对Lando Norris视力的意外影响

我们新晋的一级方程式赛车世界冠军Lando Norris多年来也多次接受我的视觉筛查。有趣的是,他的体能教练Jon Malvern也让我参与了一些项目,以进一步深入了解兰多的视觉能力。

授权图片——Shutterstock图片素材库
授权图片——Shutterstock图片素材库

几年前的一个例子就是,当时Lando Norris的头盔赞助商为他提供了在头盔内部使用不同颜色衬垫的机会。对于许多车手而言,他们甚至从未考虑过这会对比赛表现产生什么影响,但Jon却担心,由于这种颜色会构成兰多视野的边缘部分,因此可能会影响他的驾驶表现。

This led to a day of testing, and the results found that there was up to a 15˚ difference in Lando’s peripheral vision and 10% difference in his reaction speed depending on the colour of his helmet interior.

这些差异远超我的预期,从驾驶角度来看,可能会对他在赛道上的表现产生巨大影响。

细节决定成败 

在2025年F1赛季世界冠军的争夺战中,最终冠军直到最后一站才见分晓,且仅以2分的微弱优势夺冠,可见在这项运动中,细节往往能决定成败。当比赛胜负仅在毫秒之间时,眼动追踪和视觉评估所提供的洞察信息,就可能成为决定胜负的关键因素。

作者

  • Dr. Zoe Wimshurst

    Dr. Zoe Wimshurst

    Owner, Performance Vision

    Dr Zoe Wimshurst is a world expert in using the visual system to enhance performance. She works with elite athletes from a wide range of sports including Formula 1 World Champion Max Verstappen and Football player Cristiano Ronaldo. She has also applied her work to military, counter-terrorism teams as well as police forces and large-scale professional service organizations such as NASDAQ. A former elite athlete herself, Zoe has been working with high performance teams for over a decade. She was approached to work as part of the British Olympic Association prior to London 2012 and around this time she also completed her PhD looking at the visual, perceptual and decision-making skills of elite athletes. Since this time, Zoe has continued to research what it is that sets the elite apart from more novice performers and has published several scientific papers in this field. She regularly uses eye-tracking as a way of gaining insight into the mechanisms underlying high performance behaviors. Zoe is a Chartered Psychologist and Vision Scientist exploring and applying how our visual world can impact on our decision-making and performance.

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