시선추적을 활용한 서퍼의 시선 패턴 분석

여러 스포츠 과학 분야의 연구자들이 '비전 인 모션(VIM)'이라는 이름으로 기존 연구 구성을 결합하여 시선추적과 동작 분석 기술을 모두 사용하여 서핑의 지각-인지적 전문성을 연구했습니다. 이렇게 얻은 인사이트는 선수의 지각과 행동 패턴을 최적화하여 선수의 경기력을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

배경

서핑은 선수의 주의 집중이 경기 결과에 큰 영향을 미치는 역동적인 환경에서 진행됩니다. 관심 영역에 대한 고정 횟수와 고정 시간(AoI)은 시선 행동 패턴을 정량화하고 시각화하기 위해 스포츠 연구에서 사용되는 성공적인 방법임이 입증되었습니다.

2년 반 동안 다양한 조건과 다양한 유형의 서퍼를 대상으로 토비의 시선추적 시스템을 사용하여 서핑의 지각-인지적 전문성에 대한 통찰력을 얻기 위해 5가지 실험을 수행했습니다. 연구의 목표는 두 가지로, 첫 번째는 전문 서퍼와 레크리에이션 서퍼 모두로부터 시선 행동에 대한 질적 설명을 얻는 것이었습니다. 둘째, 연구진은 서핑을 위해 구축한 워터 하우징 시스템의 작동 가능성을 테스트하고자 했습니다. Tobii Pro Glasses.

VIM 프로젝트에 참여한 기관은 다음과 같습니다. 미디어 관리학과 (매크로미디어 응용과학대학- MHMK)와 스포츠 심리학 학과 (뮌헨 공과대학교-TUM). 또한 카수아리나 비치(호주 뉴사우스웨일스주)의 서핑 오스트레일리아 고성능 센터와 운동 및 건강 과학 학교(호주 웨스턴 오스트레일리아주 에디스 코완 대학교)도 이 공동 과학 벤처에 참여했습니다. 이 연구는 Guido Ellert 박사(MHMK), Tom-Nicolas Kossak 박사(TUM), Jeremy Sheppard 박사(HPC- ECU), Martin Walz(TUM), Simon Dallwig(MHMK), Paul Günther(MHMK B.A 학생) 교수가 주도했습니다.

방법

이 연구를 위해 Tobii Pro Glasses를 선택한 이유는 실제 환경에서 운동하는 동안 선수의 지각을 눈에 띄지 않게 포착할 수 있기 때문입니다. 또한, 물 속 세션*에서 아이 트래커를 보호하기 위해 워터 하우징 시스템을 구축했습니다. 초보자, 상급자, 엘리트 서퍼의 시각적 검색에서 지각과 예상 패턴에 대한 인사이트를 얻기 위해 토비 프로 화면 기반 아이 트래커를 사용했습니다.

*고지사항: Tobii Pro Glasses를 실외에서 사용하는 것은 항상 플러그 앤 플레이 솔루션이 아니며 특정 기상 조건에서는 추가 설정이 필요할 수 있습니다. 안경은 방수가 되지 않으므로 습한 환경에서 사용하려면 사용자가 직접 장치를 위한 하우징을 만들어야 하며, 토비는 이에 대한 신뢰성에 대해 책임을 지지 않습니다.

첫 번째 테스트는 스페인 산세바스티안의 웨이브가든에서 진행되었습니다. 이 인공적이고 안정적인 인공 파도는 Tobii Pro Glasses 방수 하우징을 사용한 첫 번째 테스트를 수행하기에 최적의 조건을 제공했습니다.

또 다른 VIM 연구는 독일 뮌헨의 유명한 강변 서핑 명소인 아이스바흐 파도에서 진행되었습니다. 이 연구에서는 두 명의 엘리트 서퍼(전문가)와 두 명의 레크리에이션 서퍼(초보자)가 각각 두 번의 서핑을 진행했습니다. 참가자들은 한 번에 5번의 '카브' 턴을 수행해야 하는 과제를 받았습니다. Tobii Pro Glasses는 데이터 수집에 사용되었고, Tobii Pro Glasses 애널라이저 소프트웨어는 데이터 분석을 수행했습니다. 토비 I-VT 고정 필터는 기록된 시선 데이터 샘플을 고정 및 기타 안구 운동 카테고리로 처리하고 분류하는 데 도움이 되었습니다.

결론

웨어러블 시선추적으로 다양한 시선 패턴을 파악하는 방법

연구진은 각 서핑 세션이 끝날 때마다 모든 시선 데이터를 수집했습니다. 이 정보를 통해 서퍼들이 서핑 동작을 수행하는 동안 어디에 가장 주의를 집중하는지 확인할 수 있었습니다.

시선추적을 통해 서퍼들의 서핑 경험 수준과 고정 시간 및 횟수 사이에 강한 상관관계가 있음을 확인했습니다. 서퍼의 숙련도가 높을수록 서핑 동작과 관련된 영역을 더 잘, 더 빠르게 인지하고 예측할 수 있다는 해석입니다. 이렇게 얻은 지식은 토비 아이 트래커를 활용한 새로운 퍼포먼스 진단 및 개입 방법에 흥미롭게 활용될 수 있습니다.

이 작품에서 전문가는 더 자신감 있어 보입니다. 보드 위에서 점프할 때, 그는 즉시 기동을 수행할 파도 구간을 앞을 바라봅니다. 이는 외부 비디오(그의 머리 위치)와 Tobii Pro Glasses의 시선 재생에서 모두 분명하게 드러납니다.

초보자는 자신감이 부족해 보입니다. 보드에 올라타자마자 아래를 내려다보며 스포츠보다는 주로 자신의 균형에 집중합니다. 외부 비디오에서 레크리에이션 서퍼는 반복적으로 아래를 내려다보고 있으며, 이는 시선 재생에서도 분명하게 드러납니다.

연구 중에 얻은 시각화의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

초보 서퍼의 시선 플롯은 시선이 더 잘 조율되고 '초점이 맞춰진' 전문가 서퍼에 비해 더 많은 고정 횟수와 조정되지 않은 시선 패턴을 보였습니다.

커브를 타는 두 프로 서퍼의 시선 플롯과 히트 맵을 보면, 두 사람 모두 비슷한 시선 패턴을 가지고 있음을 알 수 있습니다.

결론

토비 프로 글래스 웨어러블 시선추적은 전문가와 초보 서퍼 모두의 시선 행동에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있는 효과적인 도구였습니다. 이렇게 얻은 정성적 데이터는 완전히 새로운 기술을 개발하여 학습 곡선을 최적화하고 고성능 서핑을 위한 전반적인 훈련 품질을 개선하는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 연구진은 서퍼들이 기동을 시작하기 전에 파도의 적절한 특정 구간에 보다 체계적으로 시선을 집중함으로써 기술을 향상시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다.

이 연구를 위해 구축된 워터 하우징 시스템은 성공적으로 테스트되어 시선추적 데이터 수집이 가능해졌습니다. 연구진은 연구 결과를 바탕으로 방수 하우징을 이용해 시선추적 기술을 수중 활동에 적용할 수 있다는 증거를 발견할 수 있었습니다.

토비의 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 얻은 통찰력을 통해 엘리트 및 상급 서퍼를 위한 새로운 멘탈 및 의사 결정 훈련 방법을 구현할 수 있습니다. Tobii Pro Glasses는 해당 분야의 숙련된 성능 진단 전문가와 스포츠 심리학자 모두에게 훌륭한 정성적 비디오 분석 도구였습니다. 토비 아이 트래커의 결과를 통해 프로 서핑뿐만 아니라 복잡한 환경의 다른 오픈 스킬 스포츠에서 지각-인지 전문성을 향상시키기 위한 새로운 재능 진단 및 개입 도구를 구현할 수 있었습니다.

관련 정보

• 매크로미디어 대학