运动知觉研究发展之探讨

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1、運動知覺研究發展之探討運動知覺研究發展之探討 指導師：溫卓謀 張瑞宜/國台東大學 壹、前言壹、前言 在開放性快速續運動項目上，如：網球、棒球、足球等，運動員常透過線的運用做知覺預測判斷，而知覺有別於感覺， 感覺係指一的感覺總稱，包含視覺、聽覺、味覺和觸覺等，以訊息處的過程，這是屬於較低的層次，而當我們僅需要感覺覺察激的存在及其屬性時，並且也要知道激所代表的意思時，此一層次，稱之為知覺 （陳俊汕，2002） 。 圖一 訊息處的程圖（取自溫卓謀，1995） 運動知覺（movementperception）的產生雖然起於外界的激，但知覺的感受確非由激的變化而起，而是由視網膜上的影像移動而生，然後依訊

2、息處模式（informationprocessing）的觀點，人體藉由感官系統接受外界給予激，在經由處、分析激、最後引發動作反應（鄧正忠，2003） ，如下圖一所示，個體從外在環境接受激或信號之後，訊息處程即產生，個體收先將激或信號做短暫的記憶儲存，隨後產生選擇性注意及在認知，使激或信號產生意義，接著藉助長期記憶及短期記憶的運作而決定活動計畫及產生動作為（溫卓謀，1995） 。 1Wrisberg（1993）認為訊息處必須經過以下三個程：1.知覺程（perceptualprocessing） ；2.決策程（descisonprocessing） ；3.動作器程（effectorprocessi

3、ng） ，而知覺機轉的功能是：1.找尋動作技能所需的線；2.用選擇性的注意，選取重要的線；3.排除外界無關訊息的干擾。這些功能在運動情境中是非常重要的一種要求。 目前各運動專項正蓬勃發展中，在專門技術的研究方面也有逐漸增加的趨勢，而所謂的專家或職業選手在運動技能表現的內在程與技巧是如何，一直為人們和運動科學家所好奇，因而職業選手表現科學化的研究可以是提供獲取運動技巧的重要窗口（謝明義、陳冠錦，2001） 。從心學看，專家選手的知覺和認知優於生手，而運動與訓心學家目前正式圖確認知覺技巧與能是藉由訓得的，雖然尚未有一明確的運動知覺技巧基礎，但已有少的研究指出知覺技巧能藉由訓而增加，而知覺訓課程的計

4、畫、執，評估仍是未研究的重點。 貳、運動知覺訓的相關文獻探討貳、運動知覺訓的相關文獻探討 競技運動心學除探討藉由何種心處置的策促進運動員能夠在場的表現發揮其應有的水準之外，近研究者進一步把研究的焦點擴充到如何藉由知覺與決策能的訓促進運動員認知處的能，進而提昇技能表現的水準（StarkesSingeretal.,1994;Tayleretal,1994）,一些真實的遷7移研究也提出一些點供人考。Singer et al.（1994）透過網球生手球員進網球發球預期的遷移測試，Singer 和其同事使用一套以實驗室為基礎的網球影片模擬測驗和球場測驗，實驗組在實驗室中進 20 分鐘以影片為基礎的模擬訓

5、及20 分種在球場上的訓，並強調關鍵的線及在每個實驗之後給予回饋。控制組同樣的也在實驗室中進 20 分鐘以影片為基礎的模擬訓，並在每個實驗之後給予回饋和 20 分鐘的實際上場的敏捷和速訓。經過三週的訓之後，評估測試包含實驗室基礎的影像模擬訓，受試者必須快速及準確的預期發球的種、方向和地擊球的方向。另一個測試則是受試者去觀看比賽的影片和無預警的停止影片並要受試者預期下一個動作的發生。實際場上得測試則經由主觀的評分標準，包含11 個同的項目。結果在後測的實驗室測驗中，實驗組擁有較快速和準確的預測決定；雖然控制組預期的技巧有所改善，但是主要的原因在於對測驗的熟悉；而在實際場上的測驗，組則無明顯的差。

6、 Williams 等（2003）以新手守門員和有經驗的外野球員在曲棍球球場中做罰球的研究測試。研究人員使用球場和以實驗室為基礎在對預測表現上的測；以實驗室為基礎的預期測試，受試者必需對在影片上呈現的一個與實物大小一樣的球作做出反應，然而在位於球場的測試中，守門員嘗試解救自在影片上被呈現的相同的球員的真實的罰球，如圖二；影片設計則採時間遮蔽法截斷罰球者的動作從開始動作到觸碰到球時為止，並測守門員的回應準確性。 圖二用於分析分屏幕影技術的一個明子 Williams 等人以曲棍球罰球在實驗室為基礎的預期測試。本圖引自（Janet L.Starkes&K.Anders Ericsson，2003）

7、824 個新手曲棍球守門員被區分為三個小組；訓組被接受影像模擬訓，並提供罰球預測的關鍵信息，然後加者具有一個機會在漸進的觀察情況之下習；控制小組只完成實驗室和位於球場的預期測試；而安慰組觀看關於曲棍球守門技術技能的教育影像。結果顯示在實驗室和位於球場預期的測試上（一）訓組的表現顯著的超過控制組和安慰小組。 （二）只有訓組在觀察反應時間上的前後測試有顯著改進。 vicente,raul,david&francisco （2004） 用 40 個新手網球運動員以預期為基礎分析視覺的訓計劃對反應時間和反應的準確的影響，在實驗室和在球場的情境下。一種情況是模擬打擊，運動員必須試圖迅速而且確的反應用截擊

8、贏得 一分。透過二個訓方法、前線和遮蔽訓，測試預期和回應的準確。在評估受試者的反應時間之後，40 新手運動員均質的被區分為下的四實驗群 體：前線、遮蔽、習和控制。在實驗室中使用 5x3m 背投-投影螢幕，運動員必須模擬上網並試圖以截擊贏得一分（圖三） ，他們觀察影片中運動員打擊動作並盡可能快速的反應正確的方向在即將到達的球上。 圖三：網球運動員在實驗室的情境下上網截擊實驗 （本圖引自 vicente,raul,david&francisco，2004） 獨變項是穿越擊球（正手拍或反拍）穿越球的型（線下或穿越球場）的方向,影像的尺寸（實驗室：2D 影像和球場：3D 體影像）和視覺訓的型計畫（前線

9、、閉、習和控制） ，回應時間（反應時間動作時間） 。 視知覺訓在實驗室中進，並在實驗室和在球場的情境（圖四和五）上9做評估測驗。對於前線小組，提供特定的訊息關於同的打擊 （正拍或反拍）透過影音剪輯。對於遮蔽小組，影片的持續期間逐漸地被減少，因此運動員可能回應在球被打擊之前。習小組在沒有指導或時間限制下完成工作，而控制組只與前測和後測。 圖四：網球運動員在球場的情境下上網截擊實驗（前面視野） （本圖引自 vicente,raul,david&francisco，2004） 圖五：網球運動員在球場的情境下上網截擊實驗（側面和後面的視野） 。 （本圖引自 vicente,raul,david&fra

10、ncisco，2004） 結果顯示在對網球運動員視覺訓計劃上有二個顯著的結果。 （一）是增進他們的反應回應時間，在實驗室中和在球場情境上。前線和遮蔽方法改善預期因此減少反應回應時間。同樣的，依照習小組的結果，習它本身也改善反應回應時間。 （二）是減少反應回應時間在伴隨增加正確的回應上。這可能由於在訓會議期間缺乏在球場情形所引起。 認知介入主要強調最多的情報線和對應的動需求，無像或模擬現場教10學，似乎在運動中促進知覺的技術方面有實際的實效。因此我們可以得知（一）專家一致地在對知覺和認知的技術衡上贏過新手； （二）一些研究的據顯示隨著影像的介入在預期各種同的影像或以影片為基礎的測試上表現上均有顯

11、著進步； （三）少研究顯示在實驗室的模擬測試，其預期的進步能真實地轉移到實際的表現背景中。 四、虛擬實境四、虛擬實境 從上述的回顧可以證明，絕大多的知覺訓研究已經使用影像模擬技術。用影像模擬的優點（一）可以學習自我調節步伐； （二）無球季或球季外，甚至當運動員受傷或疲倦時皆能使用； （三）設備相對宜、方；透過強調訓目的和封閉有關及相干的資源視頻影像能容地被操縱。 影像模擬運用在球場-基礎的習上是否一定的有效，目前仍無定；最近的學者提出模擬器和虛擬實境介入到運動知覺得訓上的成效為何？模擬器和虛擬實境可能失為一個方法朝向當做潛能教育的輔助；而模擬器同於虛擬實境在於模擬器是建身體上存在環境而虛擬實境

12、則創造一個電腦產生的環境（Lee,Chamberlin,&Hodges, 2001） ；在虛擬的環境中，學習者被放置到一些模擬真實的背景去看、感覺、聞而且聽的一種情境，學習者能移動他們的頭、眼睛和四肢探究多知覺又三空間的環境，和他們能與物體和人互動（Psokta, 1995） 。一些系統涉及頭盔顯示器，而其他的則使用桌上型電腦或者影像設計包括一台或多的螢幕的影像（Romano&Brna, 2001） 。頭盔顯示器提供體視野和廣闊的視野，他們從真正的世界被移動到只有一個使用者能隨時浸的環境；而以投影機為主的系統呈現出的虛擬影像比使用電腦監視器為主的系統讓人能專注在情境上。他們能提供動的寬廣視野；

13、像是一些系統合創造出真實的空間或者 （圖） ，而且他們讓一些使用者與虛擬的環境互動，使用裝置，像是資手套 ；.這些系統提供一個獨特的方法看得和探究同的表現背景和操控而且與虛擬的物體互動，少研究人員已經在運動中調查虛擬訓11環境的潛能（Todorov,Shadmehr,&Bizzi,1997） 。 美國密西西根州大學虛擬實驗室的一群研究人員在 2003 以美式足球運動為主，設計一套虛擬的足球訓者。透過以下四種方式創造 3D 的虛擬訓情境： （一）以一台筆記型電腦編輯二維的比賽模型（圖七） ； （二）三體動畫的創造（圖八） ； （三）控制 3D 體動畫在中（圖九） ； （四）分配 3D 體動畫在網

14、上（圖十） 。 圖七 比賽圖表模型 “Denver-Michigan-Chase“ 本圖引自 http:/www-VRL.umich.edu/project/football/ 圖 CAVE 系統原圖 本圖引自 http:/www-VRL.umich.edu/project/football/圖八 自動動畫：骨架（左）跑動的運動員（中間）碰撞（右）本圖引自 http:/www-VRL.umich.edu/project/football/ 圖九 從防禦過程觀看傳球者的視野 本圖引自 http:/www-VRL.umich.edu/project/football/12圖十 在筆記型電腦中觀看運

15、動員移動的虛擬實境 本圖引自 http:/www-VRL.umich.edu/project/football/ 虛擬的足球訓者讓教和運動員學習模擬情境而且視需要隨時從任何角發揮變化，在沉浸的虛擬實境訓能把視覺知覺重心集中在特定比賽情境中、距的正確判斷、覺察其他隊的球員位置及辯別特殊的運動員（藉著大小， 雕像和運動員特殊的動作） 並和教的視覺溝通在邊線上及其它真實情境的轉換。這些習能被指導在受控制的環境並從覆其高確性，而且需要體育和用額外在找另外的運動員；甚至用擔心可預知的天氣，虛擬運動員被規劃的為表現是一致地，在任何地方及情境上，而且他們從疲。使用在虛擬足球訓者動畫能允許學習發生在沉浸的系統之外；動畫能在網際網之上被分配或經由 CD 在一台筆記型電腦或桌上型電腦上呈現。除此之外，大螢幕放映系統能在小組會議期間作為模擬比賽的討。 用影像上的模擬器和虛擬的訓環境的一個潛在的好處是他們能讓學習者移動回應的對手顯示出的表現。一些研究人員已經建議知覺和身體的（動）變之間的密繫功能應該在習和表現期間被維持；這項建議是在訓表現環境中學習者應當即的維持視覺、觸覺、與聽覺信息並規定他們對動做出回應.如此的訓環境持有較高的確性並遠超過完全地仰賴視覺系統的