Utvikling av en Audio-baserte Virtual Gaming Environment for å bistå med Navigasjon Skills i Blind
Summary
Audio-basert miljø Simulator (Abes) er virtuelt miljø programvare designet for å forbedre virkelige verden navigasjon ferdigheter i blinde.
Abstract
Audio-basert miljø Simulator (Abes) er virtuelt miljø programvare designet for å forbedre virkelige verden navigasjon ferdigheter i blinde. Med bare lyd baserte signaler og sett i sammenheng med et videospill metafor, brukere samle relevant romlig informasjon om en bygning layout. Dette tillater brukeren å utvikle et nøyaktig romlig kognitiv kart av en stor-skala tredimensjonalt rom som kan manipuleres for formålene i en reell innendørs navigasjon oppgave. Etter spillet blir deltakerne så vurdert på deres evne til å navigere innenfor målet fysiske bygningen representert i spillet. Foreløpige resultater tyder på at tidlige blinde brukere kunne tilegne relevant informasjon om den romlige utformingen av en tidligere ukjent bygning som indekseres av deres opptreden på en rekke navigasjon oppgaver. Disse oppgavene inkluderte sti finne gjennom den virtuelle og fysiske bygningen, samt en serie frafalt oppgaver. Vi finner at oppslukendeog svært interaktive natur Abes programvaren vises til sterkt engasjere blind bruker til aktivt å utforske det virtuelle miljøet. Anvendelser av denne tilnærmingen kan utvide til større bestander av synshemmede personer.
Introduction
Finne en måte i en ukjent miljø presenterer som en betydelig utfordring for blinde. Navigere vellykket krever en forståelse av de romlige relasjoner som eksisterer mellom en selv og gjenstander i miljøet 1,2. Den mentale representasjon som beskriver omkringliggende rommet er referert til som en romlig kognitiv kart 3. Blinde personer kan samle relevant romlig informasjon om deres omgivelsene gjennom andre sensoriske kanaler (som å høre) muliggjør generering av en nøyaktig romlig kognitive kart i forbindelse med virkelige verden navigasjon oppgaver 4,5.
Stor interesse har oppstått vedrørende lærerikt potensialet av virtuelle miljøer og action videospill som et middel til å lære og mestre ferdigheter 6-9. Faktisk har mange strategier og tilnærminger er utviklet for blinde for dette formålet (se 4,10-12). Vi har utviklet Audio-basert miljø Simulator (Abes), en bruker-sentrert lyd-baserte virtuelle miljø som gjør det mulig for simulert navigering og utforskning av et eksisterende fysiske bygningen. Tegning fra opprinnelige arkitektoniske planløsninger, en virtuell gjengivelse av en moderne to-etasjers bygning (plassert på Carroll Center for the Blind, Newton, MA) ble laget med Abes programvare (Tall 1A og B). Abes inneholder et actionspill metafor med en premiss for å fremme full utforskning av bygningen plass. Ved hjelp av enkle tastetrykk og spatialized lyd signaler, brukere navigere og utforske hele bygningen for å samle maksimalt antall juveler gjemt i ulike rom. Brukere må unngå omstreifende monstre som kan ta dem bort og skjule dem andre steder i bygningen (Figur 1C).
Vi viser at samspill med Abes tillater en blind bruker å generere en nøyaktig romlig kognitiv kart over et mål bygg basert på auditiv informasjon encquired innenfor rammen av et actionspill metafor. Dette bekreftes av en rekke post-trening atferdsmessige ytelsestester designet for å vurdere overføring av ervervet romlig informasjon fra et virtuelt miljø til en real-world og stor skala innendørs navigering oppgave (se Figur 2 for generelle studie design). Våre resultater viser at blinde brukere er i stand til å navigere gjennom en bygning som de var tidligere ukjent, til tross for at ikke på noe tidspunkt var de informert om overordnede formålet med studien, og heller ikke var de instruert til å huske den romlige utformingen av bygge mens du spiller spillet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi beskriver en interaktiv lyd-basert virtuelt miljø simulator utviklet for å forbedre generell romlig bevissthet og navigasjon ferdigheter i blinde. Vi viser at samspill med Abes gir nøyaktige signaler som beskriver romlige relasjoner mellom objekter og den totale utformingen av målet miljøet. Blinde brukere kan generere nøyaktige romlige kognitive kart basert på denne auditiv informasjon og ved å samhandle med oppslukende virtuelle miljøet. Videre, i samspill med Abes innenfor rammen av et spill metafor viser…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke Rabih Dow, Padma Rajagopal, Molly Connors og ansatte i Carroll Center for the Blind (Newton MA, USA) for deres støtte i gjennomføring av denne forskningen. Dette arbeidet ble støttet av NIH / NEI stipend: 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).
