利用眼动追踪分析冲浪者的视觉模式

在Vision in Motion (VIM)公司，来自运动科学不同领域的几位研究人员将他们现有的研究结构结合起来，使用眼动追踪和运动分析技术来研究冲浪中的感知认知专长。将获得的洞察加以转化，可以优化运动员的感知和行动模式，以此来帮助提高运动员的表现。

研究背景 

冲浪是在一个动态的环境中进行的，在该环境中，运动员的注意力焦点对冲浪表现的结果有着重大影响。对兴趣区（AOI）的注视次数和注视持续时间已被证明是体育研究中用于量化和可视化注视行为模式的一种有效方法。 

在2年半的时间里，我们使用Tobii Pro的眼动追踪系统在不同条件下对不同类型的冲浪者进行了五次实验，以深入了解冲浪中的感知认知技能。这项研究的目标有两个：第一个是从专业冲浪者和业余冲浪者那里获得对视觉行为的定性描述。第二，研究人员想测试他们为Tobii Pro Glasses设计的防水系统的可操作性。

参与VIM项目的机构包括媒体管理系（Macromedia应用科学大学-MHMK）和运动心理学系（慕尼黑理工大学-TUM）。此外，位于卡苏里纳海滩（澳大利亚新南威尔士州）的澳大利亚冲浪运动效能中心和运动与健康科学学院（澳大利亚西澳大利亚州伊迪丝·考恩大学）都参与了这一联合科学项目。该研究由Guido Ellert教授（MHMK）、Tom Nicolas Kossak博士（TUM）、Jeremy Sheppard博士（HPC-ECU）、Martin Walz博士（TUM）、Simon Dallwig博士（MHMK）和Paul Günther博士（MHM B学生）共同领导。 

研究方法

Tobii Pro Glasses之所以被选中用于这项研究，是因为它能够在真实环境中不引人注目地捕捉运动员的感知数据。此外，研究人员还打造了一套防水外壳，用于在水中训练时保护眼动仪*。研究使用了一台Tobii Pro T60 XL屏幕式眼动仪从新手、高级和精英冲浪者的视觉搜索中获得感知和预期模式的洞察力。

*免责声明：在户外使用Tobii Pro Glasses并不属于常规的解决方案，在某些天气条件下可能需要额外的设置。Tobii Pro Glasses眼动仪是不防水的，因此在潮湿环境中使用需要用户为设备打造专用的外壳，Tobii对其可靠性不承担任何责任。

第一次测试在西班牙圣塞巴斯蒂安的Wavegarden进行。这种稳定的人造波浪为Tobii Pro Glasses防水外壳的首次测试提供极佳的条件。

另一项VIM研究是在德国慕尼黑一个受欢迎的河流冲浪点—— Eisbach  wave进行的。这项研究包含了两名精英冲浪者（专家）和两名业余冲浪者（新手），每人进行两次冲浪。他们的任务是每次完成五个“carve”。使用Tobii Pro Glasses眼动仪采集数据，Tobii Pro Glasses Analyzer 软件执行数据分析。采用Tobii I-VT Fixation过滤器处理记录的注视数据样本并将其分类为注视和其他眼动行为。

结论

穿戴式眼动仪揭示了不同的视觉模式

研究人员在每次冲浪结束时收集了所有的注视数据。有了这些信息，他们就能够看到冲浪者在进行冲浪动作时最集中注意力的场景或位置。

眼动追踪数据显示，冲浪者的经验水平与他们的注视持续时间和次数之间有很强的相关性。对此的解释是，冲浪者越熟练，他们就越能更好、更快地感知和预测与冲浪表现相关的动作区域。这些新获取的知识对使用Tobii Pro T60 XL了解新的效能诊断和干预方法来说很有意义。

在该片段中，专家似乎表现得更加自信。当他跳上跳板时，他会立即向前看，注意力集中爱将要执行动作的波浪部分。此现象在捕获的外部视频（位于运动员头部的位置）和Tobii Pro Glasses的眼动回放中都很明显地体现出来。

而新手似乎没那么自信。当他在跳板上跳的时候，他立刻往下看，注意力主要集中在平衡上，而不是在动作上。在捕获的外部视频画面中，业余冲浪者反复向下看，这在眼动记录回放中也很明显。

研究期间获得的一些可视化示例： 

与专业冲浪者相比，新手冲浪者的注视轨迹图显示出更多的注视次数和不协调的注视模式，而专业冲浪者的注视更加协调和“集中”。 

从两位专业冲浪者的注视轨迹图和热点图来看，他们都有着相似的视觉模式。 

研究结论

Tobii Pro Glasses穿戴式眼动仪是一种有效的工具，可用于了解专家和新手冲浪者的注视行为。获得的定性数据有望帮助新技术的开发，优化学习曲线，提高优秀冲浪者的整体训练质量。研究人员发现，冲浪者可以通过在开始做出动作之前更系统地将视线集中在合适的、特定的海浪部分来提高他们的技术。

为这项研究打造的防水套件测试已成功，使眼动追踪数据的采集成为可能。根据研究结果，研究人员能够找到证据，来证明使用防水外壳可以将眼动追踪技术引入水上活动的研究场景。

通过使用Tobii的硬件和软件获得的洞察，可以为精英和高级冲浪者实施新的心理和决策训练方法。Tobii Pro Glasses 是一款优秀的定性视频分析工具，适用于应用领域中经验丰富的效能评估专家和运动心理学专家。Tobii Pro T60 XL的结果使其能够实现一种新的人才评估和干预方式，以提高专业冲浪以及其他复杂环境下的开放技能运动中的感知认知专业技能。

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