Mapping the distribution of focused visual attention in real 3D space: Potential implications for interface design

摘要

Nahezu alle Aufmerksamkeitstheorien nehmen an, dass visuell-räumliche Aufmerksamkeit als eine Art Fenster innerhalb des Gesichtsfelds beschrieben werden kann. Eine zentrale Fragestellung ist dabei, wie die Größe des Aufmerksamkeitsfensters mit der Selektion von visueller Information innerhalb einer einzelnen Fixation zusammenhängt. Das Aufmerksam-keitsfenster wird hierbei oft als eine Art Scheinwerfer beschrieben und es wird angenommen, dass Reize, die sich im Lichtkegel dieses Scheinwerfers befinden, bevorzugt verarbeitet werden. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Größe des Aufmerksamkeitsfensters je nach Anforderungen variiert werden kann. Die Ausdehnung des visuellen Aufmerksam-keitsfensters bei kurzen Fixationsdauern spielt eine wichtige Rolle bei angewandten Fragestellungen. Zum Beispiel baut das Konzept des „useful field of view" auf dieser Annahme auf und es gibt starke Evidenz dafür, dass die Performanz bei der Mensch-Maschine-Interaktion (z. B. Unfallrisiko beim Autofahren) mit der Größe des Aufmerksamkeitsfensters zusammenhängt. Erstaunlicherweise ist trotz der immensen Forschung zu Aufmerksamkeitsphänomenen fast ausschließlich die frontale Ebene zur Sehachse untersucht worden (z. B. Bildschirmebene), kaum jedoch die Aufmerksamkeit in der Tiefe und somit im 3D Raum.%Previous studies suggest that the focus of visual attention, typically investigated with 2D displays, is limited to a certain area of the visual field and shows a central-to-peripheral gradient. In the current study we relied on the flanker interference task to assess the size, shape, and temporal dynamics of the distribution of attention in 3D space. This was achieved by manipulating both the eccentricity and depth of the flankers relative to the target. The amount of flanker interference at the various flanker locations was then used to estimate the gradient of attention at surrounding locations. Based on these estimates, contour plots were created to visualize the distribution of attention. Our results demonstrate that (a) the distribution of attention is limited in depth, (b) the attentional gradient in depth differs from the 2D gradient, and (c) the shape and size of the attentional distribution seems to change over time.