Distance cognition: laboratory-experimental investigations in virtual environments

Abstract

In this study on spatial cognition spatial orientation behaviour and the effects of organisation and processes on distance cognition in virtual environments are investigated in 8 experiments with a total of 180 participants. The main question is whether distance cognition in environmental spaces is only determined by the occurrence features (feature accumulation hypothesis), or by the segmentation of a route, which is induced by the specific order of these features along the route (route segmentation hypothesis). The results show that under an incidental learning condition, the feature accumulation hypothesis is valid. If the spatial configuration is presented simultaneously as a map-like survey view, distance cognition is determined by the kind of segmentation, which is induced by the Gestalt factors. Under this condition, the route segmentation hypothesis is valid. If the acquisition of distance knowledge is intentional, no support was found for either of the two hypotheses. Under this condition, it is possible to retrieve distance knowledge directly. After incidental learning, a distance estimate has to be inferred indirectly from the successively experienced and retrieved features of the route. The dissertation also shows that the use of Virtual Reality technology makes it possible to construct laboratory experiments in a realistic and economic manner. In dieser Arbeit zur Raumkognition werden in acht Experimenten mit insgesamt 180 Versuchsteilnehmern das räumliche Orientierungsverhalten und die Effekte von Gestaltungs- und Prozeßbedingungen auf die Distanzkognition in virtuellen Umgebungsräumen untersucht. Zentrales Anliegen ist die Klärung der Frage, ob die Distanzkognition in Umgebungsräumen allein durch das Auftreten von Umgebungsmerkmalen (Feature-Akkumulationshypothese) oder von der durch die spezifische Anordnung dieser Features induzierten Gliederung (Route-Segmentierungshypothese) bestimmt wird. Die Befunde zeigen, daß unter einer inzidentellen Lernbedingung die Feature-Akkumulationshypothese gilt. Bei Simultandarbietung der räumlichen Konfiguration in Form einer Obenaufsicht bestimmen die nach Gestaltfaktoren induzierten Gliederungsverhältnisse die Distanzkognition. Unter dieser Bedingung gilt die Routen-Segmentierungshypothese. Bei intentionalem Erwerb von Distanzwissen läßt sich weder die Feature-Akkumulationshypothese noch die Routen-Segmentierungshypothese nachweisen. Unter dieser Lernbedingung ist ein direkter Abruf von Distanzwissen möglich, während die Distanzschätzung nach inzidentellem Lernen indirekt aufgrund der auf der jeweiligen Route sukzessiv erfahrenen und abgerufenen Features inferiert wird. Die Arbeit zeigt, daß der Einsatz der Virtual-Reality-Technologie eine realitätsnahe und ökonomischere Gestaltung räumlicher Gegebenheiten im Laborexperiment ermöglicht