知覺預期工具發展之探討

知覺預期研究工具的沿革可以從 1955 年 Damron 使用幻燈片對 11 名美式足 球員在場上識別的預期訓練及測試開始，再後續幾十年間，運動中研究視覺搜索 行為的方法上陸陸續續有很多學者透過不同的方式對各項運動技能做知覺預期的

研究，大多數都是建立在錄影基礎上。對於錄影情境實驗，研究者主要採用對真 實技能和比賽情境進行錄影，然後使用錄影來進行類比；在測驗中讓被試觀看錄 影或幻燈片，然後如同在真實情境中一樣做動作，要求被試按照錄影情境完成相 應的動作（王樹明、章建成、張靜，2005）。故本節針對不同的影像播放工具進行 探討，分別為投影─影像播放器、眼動裝置、虛擬系統及可攜式影像播放工具四部 份進行探討。

ㄧ、投影-播放裝置應用於知覺預期研究

Damron（1955）對 11 名美式足球員，實施 20 分的指導會議及 2D 或 3D 幻燈 片播放器呈現，及口頭引導方式，透過幻燈片識別測試、口頭反應及模擬了位於 球場的識別測試及口述的回應作預期測試。結果呈現：（一）2D 訓練小組在實驗 室上測試表現優越；（二）在球場上，2D 和 3D 有同樣的表現。

Singer 等人（1994）透過網球生手球員進行了網球發球預期的遷移測試，Singer 使用了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行 20 分鐘以影片為基礎的模擬訓練及 20 分種在球場上的訓練，並強調關鍵的線索及在 每個實驗之後給予回饋。控制組同樣的也在實驗室中進行20 分鐘以影片為基礎的模 擬訓練，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度訓練。經過 三週的訓練之後，評估測試包含實驗室基礎的影像模擬訓練，受試者必須快速及準確 的預期發球的種類、方向和落地擊球的方向。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，包含了11 個不同的項目。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 測驗的熟悉度；而在實際場上的測驗，兩組則無明顯的差異。

二、眼動裝置應用於知覺預期研究

Williams 等人（1994）研究不同技能水準的足球選手視覺策略之比較，以 15 位有經驗及15 位無經驗的足球選手為受試者，利用邊長為 3 公尺的正方形螢幕播 放足球比賽影像，並要求受試者對影像中運球者傳球方向做出預期。結果發現有 經驗組比無經驗組更早做出線索判斷，透過視覺追蹤的分析發現，無經驗者的視 覺焦點集中在足球與運球者身上，有經驗者則集中視覺焦點在周邊線索，例如運 球者隊友的位置。有經驗的選手視覺集中焦點較多，因為有經驗者向周邊情境尋 找有效的前線索，注意焦點自然比專注在運球者身上的無經驗者來得多。

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。研究人員使用了球場和以實驗室為基礎在對預測表現上的測量；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，守門員嘗試解救來自在影片上被呈現的相同的球 員的真實的罰球，如圖2-4-1；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，並測量守門員的回應準確性。

24 個新手曲棍球守門員被區分為了三個小組；訓練組被接受影像模擬訓練，並 提供罰球預測的關鍵信息，然後參加者具有一個機會在漸進的觀察情況之下練習；控 制小組只完成了實驗室和位於球場的預期測試；而安慰組觀看了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）訓練組的表現顯 著的超過控制組和安慰小組；（二）只有訓練組在觀察反應時間上的前後測試有顯著 改進。

圖2-4-1 用於分析分裂屏幕錄影技術的說明例子 Williams 等人以曲棍球罰球在 實驗室為基礎的預期測試。

資料來源：Starkes, J. L., & Ericsson, K. A. (2003). Expert performance in sports-advances in research on sport expertise（P.232）.Human Kinetics.

Luis, V., Raul,V., David, R., Francisco, J., & Moreno, H.（2004）利用 40 個新手 網球運動員以預期為基礎分析視覺的訓練計畫對反應時間和反應的準確度的影 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 且精確的反應用截擊贏得一分。透過二個訓練方法、前線索和遮蔽訓練，來測試 預期和回應的準確。在評估受試者的反應時間之後，40 位新手運動員均質的被區 分為了下列的四實驗群體：前線索、遮蔽、練習和控制。在實驗室中使用 5x3 公 尺背投─投影螢幕，運動員必須模擬上網並試圖以截擊贏得一分，如圖 2-4-2，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2-4-2 網球運動員在實驗室的情境下上網截擊實驗

資料來源：引自Luis, V., Raul,V., David, R., Francisco, J., & Moreno, H. (2004). Web site http://www.stms.nl/index.php?option=com_content&task=view&id=630&Itemid=308

獨立變項是穿越擊球，包括正手拍或反拍；穿越球的類型，包括線下或穿越 球場的方向；影像的尺寸分為實驗室2D 影像和球場 3D 立體影像；視覺訓練的類 型計畫，分為前線索、遮蔽、練習和控制；回應時間為反應時間加上動作時間。

視知覺訓練在實驗室中進行，並在實驗室和在球場的情境，如圖2-4-3 和 2-4-4，都做了評估測驗。對於前線索小組，透過影音剪輯，提供特定的訊息關於 正拍或反拍不同的打擊。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。練習小組在沒有指導或時間限制下完成工作，而 控制組只參與了前測和後測。

圖2-4-3 網球運動員在球場的情境下上網截擊實驗（前面視野）

資料來源：Luis, V., Raul,V., David, R., Francisco, J., & Moreno, H. (2004). Web site http://www.stms.nl/index.php?option=com_content&task=view&id=630&Itemid=308

圖 2-4-4 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）

資料來源：Luis, V., Raul,V., David, R., Francisco, J., & Moreno, H. (2004). Web site http://www.stms.nl/index.php?option=com_content&task=view&id=630&Itemid=308

結果顯示在對網球運動員視覺訓練計畫上有二個顯著的結果，分別為（一）

在實驗室中和在球場情境上，增進反應回應時間。前線索和遮蔽方法改善預期因 此減少反應回應時間；同樣的，依照練習小組的結果，練習它本身也改善反應回 應時間。（二）減少反應時間，但伴隨而來的是增加不正確的回應，這可能由於在 訓練指導期間缺乏在真實球場情形所引起。

三、虛擬系統應用於知覺預期研究

近幾年來研究者提出對模擬器和虛擬實境介入到運動知覺得訓練上的成效為 何的疑問，模擬器和虛擬實境皆可能當做潛能教育的輔助；而模擬器不同於虛擬 實境在於模擬器是建立身體上存在環境而虛擬實境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 真實的背景裡去看、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度空間的環境，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 更多的螢幕的影像（Romano & Brna, 2001）。頭盔顯示器提供立體視野和廣闊的視 野，他們從真正的世界被移動到只有一個使用者能隨時沈浸的環境；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更專注在情境 上。他們能提供行動的寬廣視野；像是一些系統聯合創造出「真實的空間」或者

「洞」，如圖2-4-5，而且他們讓一些使用者與虛擬的環境互動，這些系統提供一個 獨特的方法來看得見和探究不同的表現背景和操控而且與虛擬的物體互動，少數 研究人員已經在運動中調查虛擬訓練環境的潛能（Todorov, Shadmehr, & Bizzi, 1997）。

圖2-4-5 CAVE 系統原理圖

資料來源：Thana, C., Mira, D., Bruno, J., Lars, J., Denis, K., Joshua, L., Joon, Y. P., Diganta, S., & Lars, S.(2003). Web site http://www-VRL.umich.edu/project/football/

美國密西西根州立大學虛擬實驗室的一群研究人員在2003 年以美式足球運動 為主，設計了一套虛擬的足球訓練者。透過四種方式創造3D 的虛擬訓練情境，分 別為（一）以一台筆記型電腦編輯二維的比賽模型；（二）三度立體動畫的創造；

（三）控制3D 立體動畫在洞中；（四）分配 3D 立體動畫在網路上。

虛擬的足球訓練者讓教練和運動員學習模擬情境而且視需要隨時從任何角度 發揮變化，在「沉浸」的虛擬實境訓練中，藉著大小、雕像和運動員－特殊的動 作，能把視覺知覺重心集中在特定比賽情境中、距離的正確判斷、覺察其他隊的 球員位置及辯別特殊的運動員，並和教練的視覺溝通在邊線上及其它真實情境的 轉換。這些練習能被指導在受控制的環境並從覆其高精確性，而且不需要體育館 和不用額外在找另外的運動員；甚至不用擔心不可預知的天氣，虛擬運動員被規 劃的行為表現是一致地，在任何地方及情境上，而且他們從不疲累。使用在虛擬 足球訓練者動畫能允許學習發生在「沉浸」的系統之外；動畫能在網際網路之上 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論。

四、可攜式播放裝置應用於知覺預期研究

從上述的相關文獻當中，可以發現運用影像模擬的方式在網球運動的研究及

從上述的相關文獻當中，可以發現運用影像模擬的方式在網球運動的研究及