Ecole Doctorale
Sciences du Mouvement Humain
Spécialité
Sciences du Mouvement Humain - MRS
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
perception de la distance parcourue,intégration de trajet,flux optique,mouvement propre,navigation,
Keywords
distance travelled perception,path integration,optic flow,self-motion,navigation,
Titre de thèse
PERCEPTION VISUELLE DU MOUVEMENT PROPRE
Effets des mouvements de la tête durant la marche sur lestimation de la distance parcourue à partir du flux optique
VISUAL PERCEPTION OF SELF-MOTION
Date
Vendredi 29 Juin 2018 à 14:00
Adresse
Faculté de Sciences du Sport
163, avenue de Luminy
13288 MARSEILLE cedex 09
FRANCE Amphitheatre Jacques Paillard
Jury
Directeur de these |
M. Daniel MESTRE |
Aix-Marseille Université |
Rapporteur |
Mme Isabelle SIEGLER |
Université Paris-Sud |
Rapporteur |
M. Mark WEXLER |
Université Paris Descartes |
Examinateur |
M. Éric CASTET |
Aix-Marseille Université |
Examinateur |
M. Richard KULPA |
Université Rennes 2 |
Résumé de la thèse
Lorsquils explorent leur environnement, les humains comme les autres animaux ont la capacité dutiliser de nombreuses sources dinformation afin destimer la distance quils parcourent. De nombreuses études ont montré que le flux optique est un indice important dans la perception de la distance parcourue. De plus, il a été montré que lajout dun point de vue oscillant à une simulation visuelle de mouvement propre vers lavant modulait cette perception par rapport à une simulation visuelle de mouvement purement linéaire. A travers ce travail doctoral, nous nous sommes intéressés à tester si la perception de la distance parcourue était également affectée par un point de vue oscillant, mimant de manière plus ou moins fidèle les mouvements de la tête lors de la marche. Dans une première série dexpériences, il était demandé aux participants, confrontés à un flux optique immersif simulant leur propre mouvement vers lavant, dindiquer quand ils pensaient avoir atteint la position dune cible distante initialement perçue. La conclusion principale de ces expérimentations est quun point de vue oscillant améliore la perception de la distance parcourue. De plus, cet effet semble être lié à une augmentation du mouvement rétinien provoqué par loscillation du point de vue. Toutefois la contribution « écologique » ne peut pas être exclue. En effet, la manipulation de la fréquence de cette oscillation montre que les performances optimales sont observées pour une gamme de fréquences proche de celle observée pour le mouvement de la tête résultant de la fréquence de pas pendant la marche naturelle. Deux expériences subséquentes se sont intéressées à déterminer si le caractère idiosyncratique du point de vue oscillant affectait la perception de la distance parcourue dobservateurs stationnaires et si labsence de ces oscillations jouait un rôle important dans lestimation de la distance parcourue lorsquils marchaient sur un tapis roulant. Enfin, dans une dernière expérience nous avons essayé de développer une mesure dynamique de la distance parcourue à travers lutilisation dune tâche demandant aux participants de pointer continuellement la position dune cible distante initialement perçue. Dans lensemble, nos résultats montrent quun point de vue oscillant joue un rôle important dans la perception visuelle du mouvement propre et que de nombreux paramètres semblent être impliqués dans ce processus, incluant les informations visuelles et proprioceptives mais également laspect écologique de la marche naturelle.
Thesis resume
When exploring their environment, humans and other animals have the ability to use many sources of information to estimate the distance they travel. Several studies have shown that optic flow is a significant cue to perceive distance travelled. Furthermore, it was found that adding various viewpoint oscillations to a purely translational optic flow, simulating forward self-motion, modulated this perception. In a series of experiments, we tested whether the perception of distance travelled was also affected by viewpoint oscillation, similar to head motion during natural walking.
A first series of experiments, participants were exposed to an immersive optic flow simulating forward self-motion and they were asked to indicate when they thought they had reached the remembered position of a previously seen target. The main conclusion from these experiments is that viewpoint oscillations improve the perception of distance travelled. Moreover, this effect appears to be linked to an increase in global retinal motion. However, the "ecological" contribution cannot be ruled out. Manipulating different viewpoint oscillation frequencies showed that the optimal performance was observed for a range of frequencies close to that observed for the head motion during natural walking. Two further experiments aimed to test whether the idiosyncrasy of viewpoint oscillations affects the perception of distance travelled in stationary observers and whether the absence of their own viewpoint oscillation played an important role in subjects estimates, while they were walking on a treadmill. And finally, in a last experiment we tried to develop a dynamic measure of distance travelled to a previously seen target, with a continuous pointing task method.
Overall, our results show that viewpoint oscillations play an important role in visual selfmotion perception and that several parameters (including visual information, proprioceptive information and ecological aspects of natural walking) seem to be involved in this process.