眼动追踪如何改进驾驶舱模拟器:加速驾驶与飞行培训成效

正如最新研究所示,眼动追踪技术可以通过测量认知负荷(即你接收的信息量)来改进模拟器培训。它还可用于个性化和自适应学习,加快学习进程,让员工更早取得成果。 

在这项技术将培训方式提升到新高度的众多行业中,航空和汽车行业受益尤为明显。在这些领域,视觉注意力和人的观察力至关重要。通过在飞行或驾驶模拟器培训中监测它们,培训师可以预测学员未来的行为,评估他们对知识的吸收情况。此外,他们还能了解如何改进学习和培训过程,从而减少培训时长和成本。

它还能通过减少人为失误,大大提升环境的安全性:你将能够发现那些如果不在培训中反复研究眼球运动就难以察觉的错误。

眼动追踪在飞行与驾驶模拟器培训中的应用

那么,3D 眼动追踪技术如何影响并改进学习过程?又如何应用于机组人员(尤其是飞行员)和驾驶员培训?这正是本文要回答的问题:我们先介绍在学习过程中使用 3D 眼动追踪的一般优势,再把这些优势应用到飞行和驾驶培训中。

3D 眼动追踪如何助力培训、提升学员成绩?

在回答 3D 眼动追踪能为培训项目做什么、怎么做之前,我们需要先了解 3D 眼动追踪技术的工作原理。 

与常规眼动追踪不同,3D 眼动追踪可以在最远 1.3 米(4.3 英尺)的距离外远程追踪视觉注意力。这意味着不再需要传统设备,学员在培训或模拟过程中也无需佩戴任何头戴装置。

  • 无需眼镜 
  • 无需 VR 头显 
  • 无需校准 
驾驶舱模拟器中的眼动追踪

怎么做到呢?非常简单:在驾驶舱模拟器中使用 3D 深度感知摄像头,就能同时追踪多名受试者,在飞行或驾驶舱内标注目标物体(指令/控制区域、特定操纵装置、仪表板等),并实时追踪人们对它们的注意力。 

这一切借助 GazeSense 即可实现。这是一款 3D 眼动追踪软件,专为映射你的分析对象而打造,能够精确判断受试者正在看向哪里、看着什么(正如下方视频所演示的那样)。

3D 眼动追踪技术是一种无需佩戴、非侵入式的设备,可以融入真实环境中收集新数据,帮助改进培训项目。 

它是一项更高层次的技术,准备挑战模拟培训的“现状”,带来全新的视角。如今,关注点不一定在于培训内容,而在于受试者/学员本身:他的反应速度、警觉性、投入度和表现。

它的意义远不止于确保未来或现有员工遵守操作规程:它首先收集学员的视线和兴趣点数据。眼动追踪帮助你更好地了解学习习惯,减少培训时长,让学员更快地提升技能。

实时监测学员

借助 3D 眼动追踪,你首先可以实时监测视线,或在培训结束后进行回顾。实时的视觉检查和注意力持续时间监测,成为提升效率的工具。此外,你还可以通过现场即时改进紧急事件的处理优先级,帮助学员尽早养成良好习惯。 

培训过程中与学员同步 

掌握学员的视觉注意力,对培训师来说至关重要。 

借助 3D 眼动追踪,即使培训师坐在学员身后,也能看到学员的每一次眼球运动。这样可以更好地辅助培训过程,更快、更准确地发现哪些培训内容需要重复、需要即时纠正什么,以及学员对控制面板的注意力有哪些可以改进之处。

培训过程“无牵无挂”

3D 眼动追踪的主要优势之一,是无需佩戴眼镜或任何其他头戴装置。这对飞行和驾驶培训尤为重要,因为额外的头戴装置可能会影响学员的体验和表现。此外,它无需校准,并且使用一台小巧、低成本的 3D 摄像头,在弱光环境下也能工作。

洞察认知负荷

培训项目的首要职责是支持学习过程,而学习过程完全依赖于人的记忆系统。 

关键在于了解如何优化,并在必要时尽量减少压在学员肩上,或者更准确地说,压在学员大脑里的信息和操作流程负担。

眼动追踪在飞行与驾驶员培训中的应用

此外,通过在培训中追踪视觉注意力,你可以获得眼球运动数据,深入了解学员的注意力持续时间和优先级判断。例如,在飞行员和驾驶培训模拟器中,了解飞行学员如何应对认知过载(例如同时触发 5 个重大警报)以及如何分配注意力,是至关重要的。

更好、更安全的工作环境

通过 3D 眼动追踪收集的大数据分析,还能为哪些规则和流程需要改进或调整、哪些最佳实践值得进一步推广提供重要洞察。  

例如,航空公司可以利用眼动追踪,找出极端天气条件下最容易出错的环节。你可以看到受试者是否在看错误的地方或做错了需要复查的操作,或者驾驶舱仪表是否没有得到充分监控。 

由此,飞行教员可以进一步完善培训策略,纳入从业者在此类情境中应如何应对的数据。

飞行模拟器中的眼动追踪

在驾驶员和飞行员培训中应用 3D 眼动追踪 

借助 3D 眼动追踪开展培训的上述优势,对注意力和安全至关重要的岗位尤其有帮助。 

因此,它可以在飞行员和驾驶员培训中发挥作用、改变格局,这两种职业都伴随着高风险和高度责任。你不仅要在工作中表现无可挑剔,还要对他人的生命负责。在这些领域,任何失误都不被允许。 

而这正是 3D 眼动追踪提升人类表现的用武之地。

3D 眼动追踪如何改进驾驶员培训

当学员在驾驶车辆时需要同时处理多项任务,包括操控车辆、分析关键视觉元素以判断路况以及导航时,应用 3D 眼动追踪能带来显著优势。

驾照培训中的眼动追踪

驾驶员培训中的眼动追踪因此,对视线测量数据的分析(就驾驶员而言,主要与分心和困倦有关)将帮助你:

  • 在制定更完善的驾驶安全规程时发挥作用;
  • 改进今后与学员的培训复盘。

3D 眼动追踪如何影响飞行员培训

将视线追踪与飞机驾驶舱等真实场景相结合,你可以实时评估学员如何获取周围环境的信息,收集人在真实情境中的行为数据,以及警觉性和表现指标,而这些数据在正式的飞行员培训中是无法获得的。

飞行模拟器中的眼动追踪

通过实时获取并深入分析这些数据,飞行教员可以获得切实可行的洞察,从而:

  • 更好地理解飞行员在具体情境下的自然行为和情境意识(SA),即学员在排除技术故障、恶劣天气飞行或处理紧急事件时的自然反应;
  • 提供以数据为依据、个性化的飞行员技能与能力评估或纠正;
  • 改进培训流程和方法:作为教员,你可以更好地呈现信息,更有效率,准确提供所需的内容。

总结:在培训中使用 3D 眼动追踪

归根结底,3D 眼动追踪让教员与机组人员/驾驶员/学员之间实现了更好的非语言沟通。 

学员无需开口,仅凭视线就能提供宝贵的反馈:培训如何根据他们的需求更好地开展,关键的兴趣区域在哪里(就驾驶舱模拟而言),以及如何在最合适的时机呈现最相关的信息。

更系统地说,3D 眼动追踪带来的好处包括:

    • 从培训早期阶段就改进教学材料。掌握以往培训的全部数据,你可以改进信息的呈现方式,并清楚哪些内容需要重点强调;
    • 整体改善培训环境,基于以往 3D 眼动追踪培训的经验;
    • 及早预测和预防人为失误;
    • 更安全的飞行或驾驶训练,更早发现失误

可以说,3D 眼动追踪是对培训环境的一次升级,它能降低培训时长成本,提升员工效率和交通安全水平。

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