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注视至关重要:重新审视精准体育运动中的眼动追踪

当大多数人想到眼动追踪时(如果他们真的会想到它——而他们绝对应该对此有所了解!),他们可能会联想到热点图和注视点,这些图表能显示人们正在看哪里

在我最近与顶尖冬季两项运动员(biathletes,结合越野滑雪和射击的运动项目选手)开展的项目中,我感兴趣的并非这些。我更关注他们是如何看的——而借助Tobii Pro Spectrum眼动仪,我恰好能够对此展开研究。

这次,他们看向何处并非关键

冬季两项是一项将越野滑雪与精准射击相结合的冬季运动项目,它要求运动员具备超强的自控能力。老实说,如果运动员在射击时不看向靶子,那我们所面临的问题可远非眼动追踪技术所能解决。

在冬季两项的每次射击环节中,运动员需要击中五个黑色圆形靶。每射失一靶,都要接受时间处罚或加罚滑行距离。不出所料,比赛的胜负取决于运动员能否应对压力、从体力消耗中恢复,并稳住身形以实现精准射击。

但我所探究的问题是:在这些关键时刻,他们的视线究竟有多稳定?
冬季两项运动员在射击环节中需要瞄准的目标示例。
冬季两项运动员在射击环节中需要瞄准的目标示例。

压力下的视线稳定性 

在当前的研究中,我正对运动员在休息状态和疲劳状态下,将视线稳定保持在类似靶子的图像上仅五秒钟的能力展开考察。如果疲劳会削弱他们保持视线稳定的能力,并且这种能力的削弱与射击表现变差存在关联(我们也在对此进行测量),那么我们或许就能发现一个可通过训练来提升的因素,进而帮助运动员在压力下提高射击精准度。

借鉴过往经验

这已是我研究冬季两项运动中视觉控制的第三个年头。起初,我使用Tobii Pro Glasses 3眼镜式眼动仪来测量运动员现场射击时的目光行为,探寻“静眼”(Quiet Eye)现象的迹象——即在发起动作前的最后一次稳定注视。然而,枪瞄具干扰了眼镜记录清晰数据的能力,我们无法可靠地追踪运动员的注意力集中点。

尽管存在这些技术问题,但我们试行的“静眼”干预措施似乎提升了运动员的表现,并以一种颇具前景的方式改变了他们的目光模式。因此,尽管数据并不完美,但实际效果令人鼓舞。

Tobii Pro Glasses 3 - 用于体育运动研究的穿戴式眼动仪
Tobii Pro Glasses 3 - 用于体育运动研究的穿戴式眼动仪

研究重心转移:从实时场景转向可控的实验室测试

第二年,我改用Tobii Pro Spectrum眼动仪——以牺牲一定的生态效度为代价来获取更纯净的数据。这一转变确实成效显著。

一名冬季两项运动员正使用Tobii Pro Spectrum眼动仪进行靶标测试。

我们发现,“首次注视时间”(即运动员首次看向每个靶标所用的时间)与射击成功率呈负相关。换句话说,速度并非总是越快越好——即便是在一项以速度为核心的运动中也是如此。运动员在射击后让目光稍作停留,再转向下一个靶标时,表现会更佳。

这一发现颇具价值:高效的眼动策略不仅仅在于追求速度——更在于做到有的放矢

冬季两项运动员在接到指令要求尽可能保持目光稳定时所呈现的目光模式示例。
冬季两项运动员在接到指令要求尽可能保持目光稳定时所呈现的目光模式示例。

未来研究展望 

这一次,我们首次在研究方案中引入了疲劳因素——我很期待探究疲惫的双眼是否会更不稳定。我还新增了一项对快速眼动(扫视)速度的快速测试。在去年的研究中,扫视表现(使用基础的交替字母图表进行测量)与射击结果呈现出强相关性。因此,我很好奇,一项耗时不到30秒的快速眼动追踪任务是否能让我们对这项关键的视觉技能有更深入的了解。.

结语

眼动追踪技术常被用于确定运动员的注意力集中在哪里。但这仅仅是触及了表面。在那些表现取决于高压下精准度的运动中,目光稳定性、扫视控制以及注视时机或许同样至关重要——甚至可能更具揭示性。

继续探索

深入了解Tobii如何提供专为体育研究量身定制的眼动追踪解决方案,助力科学认知并提升运动员表现。

合作方

  • 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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