Ontwikkeling van een Audio-based Virtual Gaming Milieu om te helpen met Navigatie Vaardigheden in het Blind
Summary
Audio-based Milieu Simulator (ABES) is virtuele omgeving software ontworpen om echte wereld navigatie vaardigheden te verbeteren in de blind.
Abstract
Audio-based Milieu Simulator (ABES) is virtuele omgeving software ontworpen om echte wereld navigatie vaardigheden te verbeteren in de blind. Met alleen audio op basis van signalen en zet in het kader van een video game metafoor, gebruikers verzamelen relevante ruimtelijke informatie met betrekking tot een gebouw lay-out. Hierdoor kan de gebruiker het ontwikkelen van een nauwkeurige ruimtelijke cognitieve kaart van een grote driedimensionale ruimte kunnen worden gemanipuleerd ten behoeve van een real indoor navigatie taak. Na het spel, worden de deelnemers vervolgens beoordeeld op hun vermogen om te navigeren binnen de doelstelling fysieke gebouw vertegenwoordigd in het spel. Voorlopige resultaten suggereren dat vroege blinde gebruikers in staat waren om relevante informatie over de ruimtelijke inrichting van een eerder onbekende gebouw als geïndexeerd door hun prestaties op een reeks van navigatie taken te verwerven. Deze taken omvatten weg vinden via de virtuele en fysieke gebouw, alsmede een reeks drop off taken. Wij vinden dat de meeslependeen zeer interactieve karakter van de ABES software lijkt sterk gaan de blinde gebruiker actief verkennen van de virtuele omgeving. Toepassingen van deze aanpak kan zich uitstrekken tot grotere populaties van visuele handicap.
Introduction
Het vinden van een weg in een onbekende omgeving presenteert als een belangrijke uitdaging voor de blinden. Navigeren met succes vereist een begrip van de ruimtelijke relaties die bestaan tussen jezelf en objecten in de omgeving 1,2. De mentale representatie die beschrijft ruimte er omheen wordt aangeduid als een ruimtelijk cognitieve kaart 3. Blinde mensen kunnen verzamelen relevante ruimtelijke informatie met betrekking tot hun omgeving via andere zintuiglijke kanalen (zoals het horen), waardoor voor het genereren van een nauwkeurige ruimtelijke cognitieve kaart voor de doeleinden van de echte wereld navigatietaken 4,5.
Grote belangstelling is ontstaan ten aanzien van de educatieve mogelijkheden van virtuele omgevingen en actie video games als een middel om te leren en te beheersen vaardigheden 6-9. Inderdaad, vele strategieën en methoden ontwikkeld voor blinden hiervoor (zie 4,10-12). We hebben Audio-gebaseerde omgeving Simulator (ABES), een user-centered audio-gebaseerde virtuele omgeving die het mogelijk maakt voor gesimuleerde navigatie en exploratie van een bestaande fysieke gebouw. Puttend uit originele architectonische plattegronden, een virtuele weergave van een moderne twee-verdiepingen tellende gebouw (gelegen aan de Carroll Center for the Blind, Newton, MA) werd gegenereerd met ABES software (figuren 1A en B). ABES is uitgerust met een actie spel metafoor met een premisse ontworpen om volledige verkenning van het gebouw ruimte te bevorderen. Met behulp van eenvoudige toetsaanslagen en spatialized geluid signalen, gebruikers navigeren en verken het hele gebouw tot een maximum aantal van juwelen verborgen in verschillende kamers te verzamelen. Gebruikers moeten voorkomen dat rondzwervende monsters die kan ze weg en verstopt ze elders in het gebouw (figuur 1C).
We laten zien dat de interactie met ABES kan een blinde gebruiker te genereren een nauwkeurige ruimtelijke cognitieve kaart van een target gebouw op basis van auditieve informatie eencquired in het kader van een actie spel metafoor. Dit wordt bevestigd door een reeks van na de training gedragsverandering performance tests ontworpen om de overdracht van verworven ruimtelijke informatie uit een virtuele omgeving naar een real-world en grootschalige indoor navigatie taak (zie figuur 2 voor de algehele opzet van het onderzoek) te beoordelen. Onze resultaten laten zien dat blinde gebruikers in staat zijn om succesvol te navigeren in een gebouw waarvoor ze voorheen onbekende, ondanks het feit dat op geen enkel moment waren ze op de hoogte van het algemene doel van het onderzoek, noch waren zij de opdracht om de ruimtelijke indeling van de te herinneren bouwen tijdens het spelen van het spel.
Protocol
Representative Results
Discussion
We beschrijven een interactieve audio-gebaseerde virtuele omgeving simulator ontworpen om algemene ruimtelijk inzicht en navigatie vaardigheden in de blinde te verbeteren. We zien dat de interactie met ABES nauwkeurige signalen die de ruimtelijke relaties tussen objecten en de algemene lay-out van de doelomgeving beschrijven biedt. Blinde gebruikers kunnen genereren nauwkeurige ruimtelijke cognitieve kaarten op basis van deze auditieve informatie en door interactie met de meeslepende virtuele omgeving. Bovendien interac…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag Rabih Dow, Padma Rajagopal, Molly Connors en het personeel van de Carroll Center for the Blind (Newton MA, USA) bedanken voor hun steun bij de uitvoering van dit onderzoek. Dit werk werd ondersteund door de NIH / NEI subsidie: 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 |
References
- 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).
