Как угол обзора и периферическое зрение влияют на защиту в баскетболе: исследование

Введение в исследование периферического зрения в баскетболе

Баскетболистам необходимо одновременно воспринимать большое количество информации (мяч, партнеры по команде, соперники, собственная позиция на поле). Кажется, что это возможно только за счет использования периферического зрения, то есть обработки информации без прямого взгляда на нее (см. обзор по периферическому зрению в работе №1), в сочетании с оптимальным позиционированием и ориентацией головы. Во многих обзорах и мета-анализах было показано, что высококвалифицированные игроки или профессионалы используют свое фовеальное зрение иначе, чем их менее квалифицированные коллеги. Обычно у них longer продолжительность фиксации и/или различные паттерны фиксации. В contrast, мало что известно о различиях в expertise для использования периферического зрения.

Методологические проблемы в исследованиях периферического зрения

При рассмотрении эмпирических исследований периферического зрения и применяемых методов многие исследования использовали айтрекинг и интерпретировали отсутствие взгляда на конкретную информацию как indicator использования периферического зрения. Большинство findings из исследований командных видов спорта основаны на субъективных verbal reports или исследованиях, в которых использовались упрощенные responses или неестественные (от третьего лица или с высоты bird's eye) perspectives viewing. Особенно критичными кажутся упрощенные responses, потому что они приводят к другим perceptual strategies, чем natural action responses. Таким образом, существует необходимость в экспериментально контролируемых исследованиях с объективными measures и representative test settings.

Важность периферического зрения в спорте

Периферическое зрение считается essential element для visual perception, в спорте так же, как и в повседневной жизни, и имеет много полезных functionalities. Это нечто большее, чем «система предупреждения» для обнаружения опасных threats. Обсуждалось, что обработка периферической информации направляет наши движения глаз, имеет свои advantages в ситуациях с time pressure и помогает ориентироваться в пространстве. Последнее связано с использованием информации об optic flow, то есть о том, как fast объекты движутся (увеличиваясь или уменьшаясь в размере) на retina. Более того, периферическое зрение позволяет одновременно monitor несколько information, иногда более efficiently, чем с помощью движений глаз.

Критические аспекты для принятия решений в спорте

Критически важно для decision-making в спорте, что периферическое зрение sensitive к motion information и ответственно за обработку этой информации в пределах 99% visual field. В качестве примера, обнаружение начала движения другого игрока должно быть возможно с помощью периферического зрения. Такие ситуации часто встречаются в командных видах спорта, где необходимо monitor многих игроков. Например, в баскетболе центральный игрок должен держать всех relevant игроков в field of view, чтобы быстро реагировать на игрока, совершающего проход к корзине.

Влияние эксцентриситета и эффекта скопления

В баскетболе, как и в любом другом командном виде спорта, можно ожидать, что eccentricity (то есть угол обзора) relevant игроков имеет значение. Эта hypothesis в основном возникает при рассмотрении findings из vision science и optometry research. Это research показывает, что visual eccentricity цели affects reaction times. В качестве примера, было обнаружено, что время реакции увеличивается на 1,8 мс на visual degree. Это означает, что при реакции на стимулы, расположенные в периферическом зрении при эксцентриситете 90°, время реакции должно быть на 162 мс slower, чем в foveal vision.

Эффект скопления в спортивных ситуациях

Еще одно важное открытие из vision science, которое было упущено в sport science, — это effect crowding. Он описывает, что visual perception периферической цели impaired, если цель замаскирована так называемыми «flankers». Из-за visual complexity ситуаций в командных видах спорта — представьте угловой удар в футболе, где большинство игроков находятся near penalty area, а вратарю необходимо identify игроков opposing team — можно ожидать, что crowding affects perceptual и, возможно, также motor performance. Это тоже никогда не тестировалось в спортивных условиях с representative task design, но будет изучено в current study.

Методология исследования

В первом этапе realistic баскетбольные scenarios были captured с помощью 360° video recordings от first-person perspective (центральная позиция). Опытные баскетболисты разыгрывали баскетбольные взаимодействия для четырех conditions: (1) задача на simple reaction time с любым из четырех нападающих, совершающих проход к корзине с разных eccentricities; (2) те же ситуации, что и в condition 1, но с четырьмя защитниками (для simulation natural crowding conditions), (3) те же ситуации, что и в test 2, но как choice reaction time task, где игрок, владеющий мячом, в конечном итоге делает дополнительную передачу, и (4) natural gameplay с varying number передач.

Оборудование и анализ движений

Использовалась система Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) в натуральную величину для projection баскетбольных ситуаций на переднюю стенку размером 6,00 м × 3,75 м, две боковые стенки размером 11,00 м × 3,75 м и пол размером 6,00 м × 11,00 м. CAVE состояла из 12 cluster workstations (каждая с видеокартой Nvidia Quadro A6000) и 12 projectors (Barco F50, 2560 × 1600, 60 Гц). Пещера была оборудована 24-камерной системой Optitrack (Prime 17 W, Prime 13 W, 240 Гц, 1,3 MP) для отслеживания retroreflective markers или cluster markers на теле участника.

Результаты исследования

Результаты показали, что высококвалифицированные и низкоквалифицированные баскетболисты могут обнаружить проход игрока к корзине при эксцентриситете до 90° и без impairment времени реакции при эксцентриситете до 60° (condition 1). Если проход игрока загроможден защитником, производительность времени реакции уже impaired при эксцентриситете 60° (condition 2). Когда требуется switching attention от одного игрока к другому, высококвалифицированные игроки могут реагировать faster, чем низкоквалифицированные игроки, при эксцентриситете 90° (condition 3). Когда требуется natural game-like decision making, высококвалифицированные игроки реагируют faster при всех эксцентриситетах (condition 4).

Обсуждение результатов

Это исследование является первым, в котором tested capabilities использования периферического зрения спортсменов при больших эксцентриситетах в контролируемых, но representative экспериментальных условиях. Результаты показывают, что viewing eccentricity имеет значение, когда требуются quick reactions в баскетбольной защите. Это может быть advantageous располагать relevant игроков closer к fovea, чтобы раньше обнаружить действие прохода и responded защитным movement вовремя.

Выводы и практическое применение

Второй finding заключается в том, что эффекты expertise во времени реакции можно найти только в том случае, если design задачи более representative (например, с точки зрения complexity игры, visual cues и playing patterns) и experimental scenario mirror demands реальной игры, а именно если они требуют distribution attention к нескольким locations. В-третьих, результаты условий 1 и 2 подчеркивают, что skilled игроки могут не иметь better периферических visual skills, чем low-skilled игроки, когда требуются simple reactions. Наконец, visual crowding affects не только время реакции в basic science, но и в задаче принятия решений в баскетболе.

Эти findings могут быть использованы для design appropriate упражнений на периферическое зрение, где позиции игроков systematically varied при разных eccentricities. Такое training likely улучшит время реакции в real game, потому что наши высококвалифицированные игроки — которые, presumably, были более familiar с игроками, совершающими проход к корзине с разных eccentricities — реагировали faster, чем low-skilled игроки.