距離知覺中的SSIP理論

摘要距離知覺是對(duì)物體到自身的距離或是對(duì)物體之間距離的知覺。而SSIP理論則著重于解釋靜態(tài)距離知覺的形成。SSIP理論認(rèn)為地表紋理和視平線是影響距離知覺判斷的重要因素。

中圖分類號(hào)：B842 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis on the SSIP Theory About the Distance Feeling

ZHOU Peiling[1]， LI Anjuan[2]

([1]Southwest University， Chongqing 400715)

([2]Film and Animation School， Chongqing Technology and Business University， Chongqing 400020)

AbstractDistance perception is the feeling about the distance between oneself and object， or object and object. SSIP theory focuses on the explaining of shaping of statical distance feeling. And SSIP theory regards the ubersplat and visual borazon as the key reasons for the judgment of distance feeling.

Key wordsdistance feeling; SSIP theory; virtual reality technology

0 引言

所謂距離知覺，就是對(duì)于物體和自身的距離，或者物體之間距離的知覺。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于距離知覺的研究逐漸從簡單的實(shí)驗(yàn)室人工環(huán)境發(fā)展為較復(fù)雜的、更生態(tài)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境。研究的視角也從過去簡單的探討某一單獨(dú)線索對(duì)于距離知覺的影響發(fā)展到現(xiàn)在對(duì)于多種線索交互作用下對(duì)于距離知覺的綜合影響。本文將著重介紹距離知覺中的SSIP理論，并對(duì)其進(jìn)行簡要的評(píng)價(jià)。

1 距離知覺的SSIP理論

1.1 SSIP理論綜覽

Gibson的地表理論認(rèn)為，連續(xù)、單一的地表是我們對(duì)于地面上物體進(jìn)行準(zhǔn)確的物我距離估計(jì)的關(guān)鍵因素。然而，在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境當(dāng)中，我們很少能夠找到一個(gè)連續(xù)、單一的地表，大多數(shù)的地表都是不連續(xù)的，包含著多種紋理或存在斷層。因此，對(duì)于在不連續(xù)地表上的距離知覺的研究顯得更具有現(xiàn)實(shí)意義。Sinai（1998）的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試在不連續(xù)地表上進(jìn)行距離估計(jì)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)低估距離的情況；而在連續(xù)、單一的地表上進(jìn)行距離估計(jì)的時(shí)候，則對(duì)于距離的估計(jì)較為準(zhǔn)確。基于以上以及其隨后的一系列研究，He等人提出了距離知覺的SSIP理論。SSIP（sequential-surface integration-process hypothesis），即連續(xù)表面整合加工假設(shè)。該理論認(rèn)為，在附近地表的深度線索的幫助下，被試會(huì)形成對(duì)附近地表的表征，從而獲得對(duì)于距離的知覺。對(duì)于附近地表的準(zhǔn)確表征非常關(guān)鍵，它是整合遠(yuǎn)處地表的模板。遠(yuǎn)處地表的主要線索是紋理梯度。當(dāng)附近地表與跟其相鄰的地表的紋理梯度是連續(xù)變化的時(shí)候，大腦就會(huì)將它們表征成一個(gè)單一的地表。在SSIP中，獲得準(zhǔn)確地表表征的前提是地表有一個(gè)單一的紋理。

在日常生活中，我們一般使用我們眼睛的高度作為線索來進(jìn)行距離判斷。因?yàn)檠劬Φ母叨纫话惚容^穩(wěn)定，且我們對(duì)于自己眼睛的高度比較熟悉。這樣，在估計(jì)距離時(shí)，我們就可以使用以下的三角關(guān)系對(duì)于距離進(jìn)行估計(jì)：D=h/tan (a)。在這個(gè)公式中，D就是我們所知覺到的距離，h即為我們的眼睛高度，a為視平線與目標(biāo)物斜線的夾角。當(dāng)觀察者與目標(biāo)物之間的地表（d）是連續(xù)、單一的地表時(shí)，我們就可以得到一個(gè)較為準(zhǔn)確的距離知覺。在進(jìn)行距離判斷時(shí)，觀察者首先會(huì)對(duì)近處的地表形成一個(gè)較準(zhǔn)確的表征，當(dāng)稍遠(yuǎn)處的地表與近處地表是一致的時(shí)候，觀察者就會(huì)將這兩塊地表知覺成為一個(gè)完整的地表，從而對(duì)這個(gè)稍遠(yuǎn)處的地表形成一個(gè)準(zhǔn)確的表征，然后再以這個(gè)表征作為模板，對(duì)于更遠(yuǎn)處的地表進(jìn)行表征。當(dāng)這個(gè)地表出現(xiàn)不一致的紋理，或者并不連續(xù)時(shí)，觀察者就不能將這塊地表進(jìn)行整合，從而將它們知覺成為兩個(gè)地表。He. 假設(shè)，在深度線索不夠充分的時(shí)候，觀察者會(huì)將遠(yuǎn)處的地表知覺成一個(gè)稍稍上翹的斜面，并且隨著線索的減少，上翹的角度會(huì)增大。這樣，觀察者就只能對(duì)于近處的地表進(jìn)行準(zhǔn)確的表征，而將第二塊地表知覺成為一個(gè)上翹的斜面。那么，此時(shí)的空間三角關(guān)系就變?yōu)椋篋=d1+d2sin(a)/sin(a+y) ， y為知覺到的地表上翹的角度，稱為固有偏差。

由以上的幾種空間關(guān)系可以推論，在SSIP理論中，影響距離知覺的因素有地表、眼睛高度、傾斜角度和其它的深度線索。

1.2 地表對(duì)于距離知覺的影響

Gibson認(rèn)為，連續(xù)、單一的地表是準(zhǔn)確的進(jìn)行距離估計(jì)的關(guān)鍵。Sinai（1998）等通過實(shí)驗(yàn)，證實(shí)在不連續(xù)的地表上，被試會(huì)低估距離。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，被試和目標(biāo)物之間有一個(gè)寬度為3.7米或4.1米的坑，以造成不連續(xù)的地表。要求被試在觀察目標(biāo)物距離之后，用盲走和視覺匹配任務(wù)報(bào)告剛才所看到的距離。結(jié)果表明，在連續(xù)地表上，被試的距離判斷比較準(zhǔn)確；而在不連續(xù)地表上被試都高估了距離。這說明連續(xù)、單一的地表的確是準(zhǔn)確知覺距離的關(guān)鍵。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，則呈現(xiàn)給被試一個(gè)由水泥地和草地兩種不同性質(zhì)的地表，讓被試站在其中一端（水泥地或草地），估計(jì)處于地表另一端的目標(biāo)物距離。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，被試都表現(xiàn)出了對(duì)于距離的低估。

1.3 視平線對(duì)于距離知覺的影響

視平線就是當(dāng)人直立時(shí)，從眼睛投射出來的水平線，它與地表平行，并與無窮遠(yuǎn)處的地平線相交。當(dāng)我們直立平視時(shí)，視平線會(huì)與地平線相交，這就為我們提供了一個(gè)距離判斷的線索。但是在現(xiàn)實(shí)生活中，我們的視線可能會(huì)被一些建筑所遮擋，這樣，我們就不能看到無窮遠(yuǎn)處的地平線。在這種情況下，我們就會(huì)用線條的方法進(jìn)行推測(cè)，即認(rèn)為兩條相交線會(huì)在地平線處會(huì)于一點(diǎn)，進(jìn)而重構(gòu)出地平線。一般而言，我們會(huì)對(duì)于自己的眼睛的高度比較了解，同時(shí)，對(duì)于成年人而言，眼睛的高度也是一個(gè)比較恒定的值，不會(huì)有大的變化，因此，眼睛的高度即視平線的高度是我們進(jìn)行距離判斷的一個(gè)重要的依據(jù)。Sinai（1998）認(rèn)為，當(dāng)眼睛的高度改變時(shí)，距離知覺會(huì)受影響，并進(jìn)一步提出，我們知覺到的目標(biāo)距離與目標(biāo)物的實(shí)際物理距離和眼睛視平線高度之間存在以下的關(guān)系：Z=(H€譍)/3，其中，Z是我們所知覺到的目標(biāo)物距離，H為我們的視平線高度，G則為目標(biāo)物的實(shí)際物理距離。為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，他要求被試站在一個(gè)較高的平臺(tái)上估計(jì)目標(biāo)物的距離，這個(gè)目標(biāo)物放置在一個(gè)低于平臺(tái)的水平地表上。盲走報(bào)告的結(jié)果揭示，被試都高估了目標(biāo)物的距離。Sinai認(rèn)為，被試的高估來自于對(duì)于自己視平線高度的錯(cuò)誤估計(jì)。因此，視平線是距離知覺的一個(gè)重要的線索。而在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，讓被試在三種實(shí)驗(yàn)條件下：站在水平地面上、站在一個(gè)高臺(tái)上和坐在椅子上分別進(jìn)行距離估計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被試在高臺(tái)上的距離判斷出現(xiàn)了高估，而坐在椅子上所進(jìn)行的距離判斷則出現(xiàn)了低估。

2 結(jié)論

綜上所述，距離知覺是人類進(jìn)行空間認(rèn)知和完成空間運(yùn)動(dòng)的基本認(rèn)知過程，深入探討距離知覺有助于了解人類個(gè)體如何嫻熟地進(jìn)行空間定位和空間導(dǎo)航（如行走、奔跑），并且生成與環(huán)境的相應(yīng)的心理表征，從而保證人類與環(huán)境的有效的交互。而SSIP理論則能夠較好的解釋距離知覺的產(chǎn)生和變化機(jī)制， 從而為研究者更深入的了解空間加工提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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