确定眼前的地形凹凸对于在粗糙或不平整地面上的行动至关重要。鉴于立体视觉对感知表面形状的重要贡献，它应该在确定地面形状方面能发挥关键作用。这一系列实验的目的是评估单目和双目深度信息对地面凹凸判断的相对贡献。为了实现这一目标，我们用自然的图像模拟了一个深度辨别任务。刺激物包括一个立体渲染的草地地形，中央有一个小丘或一个高度不等的凹陷。我们测量了对深度偏移方向的辨别阈值。为了确定凹凸辨别和立体视觉测量之间的关系，我们使用了在相同观察条件下进行的两项立体视觉任务。为了评估模糊的二维阴影线索对我们地形任务中深度判断的影响，我们操纵了阴影的强度（低和高）。我们的结果显示，观察者在9.1米的观察距离上可靠地分辨出小至20厘米的地面凹凸。随着阴影的加强，很大一部分观察者（30%）表现出强烈的凸性偏见，甚至在立体视觉显示为凹陷的情况下。这一发现表明，在实验条件下必须考虑对表面曲率假设的依赖，存在着明显的个体差异。

在深度信息有限的不利观察环境中，这些凸性偏差可能在地面凹凸的判断中持续存在，特别是当阴影信息高度突出时。

简介

日常活动，如行走或与物体互动，需要整合一系列复杂的知觉和运动信息。这对于在不规则地形上的运动等任务来说尤其如此，这些任务要求观察者评估即将到来的路径的宽松程度并相应地调整他们的方法（Barton, Matthis, & Fajen, 2017; Zhao & Allison, 2021）。在粗糙的地形上，观察者通过注视前方的多个步骤来评估哪些立足点是可以穿越的，从而增加他们的步骤规划余地（Matthis, Yates, & Hayhoe, 2018）。这种类型的运动任务需要在观察者的步骤之前对地面凹凸进行评估，并对远在交互空间之外的安全穿越路径做出快速决策（另见Allison, Gillam, & Palmisano, 2009）。

在自然观察条件下，对地面凹凸（或其他表面形状）的感知是基于单目（例如，纹理和阴影）和双目线索的整合。虽然这两种线索都提供了关于物体形状的信息，但鉴于视觉系统对表明局部曲率变化的差异的敏感性，双目深度线索（如立体视觉）具有明显的优势（Howard，2012）。立体视觉的形状感知利用了二阶空间导数，它提供了关于表面的相对深度和倾斜度的信息（Norman等人，1991；Lappin & Craft，2000）。大多数关于立体视觉对感知表面形状的作用评估都是在交互空间内的短距离观察下进行的，这些双目线索是最精确的（Blakemore, 1970; Gogel, 1977; Foley, 1985; Rogers & Bradshaw, 1993）。然而，立体视觉可以支持可靠的深度和形状估计，其观察距离远远超过2米（Allison, Gillam, & Vecellio, 2009; Palmisano等人, 2010）。鉴于立体感对感知表面形状判断的重大贡献，它应该在步行或乘车运动前确定地表形状的决策中发挥关键作用。

本研究的目的是评估单目和双目深度线索对地面轮廓判断的相对贡献。为了实现这一目标，我们模拟了一个与生态有关的 "真实世界 "的深度辨别任务，该任务仿照直升机安全着陆决策，使用自然的图像。在典型的着陆条件下，为了实现安全着陆，飞行员和战斗工程师必须确保直升机滑橇之间的地面坡度小于约10°（加拿大交通部，2006）。我们假设立体感可能对评估交互空间以外的大距离的地面凹凸很重要，特别是对自然纹理，如草。我们通过测试观察者的单目和双目来评估图像深度线索的贡献。此外，为了确定自然凹凸的辨别与传统的实验室立体感测量之间的关系，我们修改了两个立体感任务，以评估在屏幕距离为6.1米的相同观察条件下的局部和整体立体感。以安全着陆标准为准则，在这些观察条件下，如果观察者不能检测到至少60弧秒（0.38米）的地面凹凸变化，他们就不能检测到会危及安全着陆的地面特征。

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