Utveckling av en ljud-baserad virtuell spelmiljö för att bistå med kunskaper i navigering i Blind
Summary
Ljud-baserad miljö Simulator (Abes) är virtuell miljö programvara som utformats för att förbättra verkliga kunskaper världens navigering i blinda.
Abstract
Ljud-baserad miljö Simulator (Abes) är virtuell miljö programvara som utformats för att förbättra verkliga kunskaper världens navigering i blinda. Genom att bara använda ljud-baserade signaler och set inom ramen för ett videospel metafor, användare samla in relevant geografisk information om en byggnads utformning. Detta tillåter användaren att utveckla en riktig rumsliga kognitiv karta över en storskalig tre-dimensionell rymd som kan manipuleras för att en verklig inomhus navigering uppgift. Efter spelet är deltagarna sedan utvärderas på deras förmåga att navigera i målet fysiska byggnaden representerade i spelet. Preliminära resultat tyder på att tidiga blinda användare kunde få relevant information om den rumsliga utformningen av en tidigare obekant byggnad som indexeras av deras resultat på ett antal navigering uppgifter. Dessa uppgifter ingår väg att hitta via den virtuella och fysiska byggnaden, liksom en serie avhopp uppgifter. Vi finner att den uppslukandeoch mycket interaktiva karaktär Abes programmet verkar kraftigt engagera blinda användare att aktivt utforska den virtuella miljön. Tillämpningar av denna metod kan omfatta större populationer av synskadade personer.
Introduction
Hitta en väg i en obekant miljö innebär en betydande utmaning för blinda. Navigera framgångsrikt krävs en förståelse för de rumsliga relationer som finns mellan en själv och föremål i omgivningen 1,2. Den mentala representation som beskriver omgivande rymden kallas en spatial kognitiv karta 3. Blinda personer kan samla relevant geografisk information om deras omgivande miljö genom andra sensoriska kanaler (t.ex. hörseln) möjliggör generering av en korrekt rumslig kognitiv karta för att verkliga uppgifter världens navigering 4,5.
Stort intresse har dykt upp om pedagogiska potential virtuella miljöer och åtgärder videospel som ett sätt att lära sig och behärska färdigheter 6-9. I själva verket har många strategier och metoder har utvecklats för blinda för detta ändamål (se 4,10-12). Vi har utvecklat Audio-baserad miljö Simulator (Abes), en användarcentrerad ljud-baserad virtuell miljö som möjliggör simulerad navigering och utforskning av en befintlig fysisk byggnad. Teckning av ursprungliga arkitektoniska planritningar, en virtuell rendering av ett modernt två våningar (belägen vid Carroll Centrum för blinda, Newton, MA) genererades med Abes programvara (figurerna 1A och B). Abes innehåller en metafor actionspel med en premiss för att främja fullständig utforskning av byggnaden utrymme. Med hjälp av enkla knapptryckningar och spatialized ledtrådar ljud, användare navigera och utforska hela byggnaden för att samla ett maximalt antal juveler gömda i olika rum. Användarna måste undvika rörliga monster som kan ta bort dem och gömma dem på andra ställen i byggnaden (Figur 1C).
Vi visar att interagera med Abes tillåter en blind användare att generera en exakt rumsliga kognitiv karta över ett mål byggnad baserad på ljudinformation encquired inom ramen för ett actionspel metafor. Detta bekräftas av en rad efter träning beteende prestandatester för att bedöma överföring av förvärvade geografisk information från en virtuell miljö till en verklig och storskalig inomhus navigering uppgift (se figur 2 för övergripande studiedesign). Våra resultat visar att blinda användare kan lyckas navigera genom en byggnad som de var tidigare okända, trots att inte vid något tillfälle var de informerade om det övergripande syftet med studien, inte heller var de instrueras att återkalla den rumsliga utformningen av bygga medan du spelar spelet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi beskriver ett interaktivt ljud-baserad virtuell miljö simulator för att förbättra den allmänna rumsuppfattning och färdigheter navigering i blinda. Vi visar att interagera med Abes ger korrekta signaler som beskriver de rumsliga relationer mellan objekt och den övergripande utformningen av mål miljön. Blinda användare kan generera korrekta rumsliga kognitiva kartor grundar sig på detta auditiv information och genom att interagera med den uppslukande virtuell miljö. Dessutom interagerar med Abes inom ramen…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna vill tacka Rabih Dow, Padma Rajagopal, Molly Connors och personal Carroll Centrum för blinda (Newton MA, USA) för deras stöd för att genomföra denna forskning. Detta arbete stöddes av NIH / NEI bidrag: RO1 EY019924.
Materials
| Name of Equipment | Comments |
|---|---|
| Laptop computer | Laptop used exclusively for training participants and collecting data |
| Stereo Head phones (fully enclosed circumaural design) | Worn by all participants during training |
| Blindfold | Worn by all participants during training and testing |
Riferimenti
- Loomis, J. M., Klatzky, R. L., Golledge, R. G. Navigating without vision: basic and applied research. Optom. Vis. Sci. 78, 282-289 (2001).
- Siegel, A. W., White, S. H. The development of spatial representations of large-scale environments. Adv. Child Dev. Behav. 10, 9-55 (1975).
- Strelow, E. R. What is needed for a theory of mobility: direct perception and cognitive maps–lessons from the blind. Psychol. Rev. 92, 226-248 (1985).
- Giudice, N. A., Bakdash, J. Z., Legge, G. E. Wayfinding with words: spatial learning and navigation using dynamically updated verbal descriptions. Psychol. Res. 71, 347-358 (2007).
- Ashmead, D. H., Hill, E. W., Talor, C. R. Obstacle perception by congenitally blind children. Percept. Psychophys. 46, 425-433 (1989).
- Dede, C. Immersive interfaces for engagement and learning. Science. 323, 66-69 (2009).
- Bavelier, D., et al. Brains on video games. Nat. Rev. Neurosci. 12, 763-768 (2011).
- Bavelier, D., Green, C. S., Dye, M. W. Children, wired: for better and for worse. Neuron. 67, 692-701 (2010).
- Lange, B., et al. Designing informed game-based rehabilitation tasks leveraging advances in virtual reality. Disabil. Rehabil. , (2012).
- Merabet, L., Sánchez, J. Audio-based Navigation Using Virtual Environments: Combining Technology and Neuroscience. AER Journal: Research and Practice in Visual Impairment and Blindness. 2, 128-137 (2009).
- Kalia, A. A., Legge, G. E., Roy, R., Ogale, A. Assessment of Indoor Route-finding Technology for People with Visual Impairment. J. Vis. Impair. Blind. 104, 135-147 (2010).
- Lahav, O., Schloerb, D. W., Srinivasan, M. A. Newly blind persons using virtual environment system in a traditional orientation and mobility rehabilitation program: a case study. Disabil. Rehabil. Assist Technol. , (2011).
