title: Visual perception of the optic flow and biological motion during locomotion
Creators: name: Hülemeier, Anna-Gesina
Publisher: name: University of Muenster, Institutional Repository MIAMI
Year: 2025
Subjects: subject: 150 Psychology
subject: 570 Biology

description: Visuelle Navigation durch eine belebte Umgebung erscheint mühelos. Dennoch ist die gleichzeitige Verarbeitung der Eigenbewegung und der biologischen Bewegung von Menschen eine schwierige Aufgabe, bei der zwei unabhängige Arten von Bewegungen zu berücksichtigen sind. Die Eigenbewegung erzeugt ein globales Muster sich ausbreitender visueller Bewegung, die als optischer Fluss bezeichnet wird. Auf dieser Grundlage ist eine präzise Navigation mathematisch möglich und empirisch bestätigt. Menschliche Bewegung ist ein rhythmisches und doch komplexes Bewegungsmuster. Die biologische Bewegung von Menschen während der Eigenbewegung erzeugt ein Wechselspiel. Einerseits zerstört die biologische Bewegung die Struktur des optischen Flusses, was die Navigation erschwert und zu Fehlern führt. Andererseits enthält biologische Bewegung valide Hinweise auf Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung, die zu einer genauen Fortbewegung beitragen. Diese Dissertation befasst sich mit der Doppelrolle der biologischen Bewegung in Kombination mit Eigenbewegung. In drei aufeinander folgenden Studien haben wir herausgefunden, dass die Bewegung der Gelenke bei der biologischen Bewegung eine besondere Rolle spielt, und wir konnten Verarbeitungsmechanismen aufzeigen, die über eine reine Vektoranalyse hinausgehen.
description: Visual navigation through a busy, crowded environment seems to be effortless. Yet simultaneously processing self-motion and pedestrians' biological motion is a perceptually difficult task involving two independent types of motion. Self-motion creates a global pattern of expanding visual motion cues called optic flow. Based on the optic flow, precise navigation is mathematically feasible and empirically confirmed. The human gait cycle is a rhythmic yet complex motion pattern. Biological motion from pedestrians creates a two-sided interplay. On the one hand, biological motion destroys the optic flow field structure, impeding navigation and leading to heading biases. On the other hand, pedestrian motion contains valid cues about speed and motion direction that contribute to accurate locomotion. This dissertation takes up the dual role of biological motion when combined with self-motion. Throughout three consecutive studies, we found that the limb articulation of biological motion plays a specific role, and we could see evidence for drivers extending pure motion vector analysis.
description: General acknowledgments ..... v
Contents ..... x
List of Figures ..... xii
List of Tables ..... xiii
Abbreviations ..... xiv
Summary ..... xvi
1 General introduction ..... 1
1.1 The optic flow ..... 4
1.2 Biological motion ..... 12
1.3 Biological motion and optic flow ..... 18
1.4 Aims of this dissertation ..... 23
2 Illusory percepts of curvilinear self-motion when moving through crowds ..... 25
2.1 Introduction ..... 27
2.2 Methods ..... 33
2.3 Results ..... 39
2.4 Interim discussion ..... 49
2.5 Binary judgment experiment ..... 49
2.6 Methods ..... 50
2.7 Results and discussion ..... 51
2.8 General discussion ..... 54
3 Limb articulation can induce illusory motion perception ..... 59
3.1 Introduction ..... 61
3.2 Methods ..... 65
3.3 Results ..... 70
3.4 Discussion ..... 74
4 Visual perception of travel distance for self-motion through crowds ..... 81
4.1 Introduction ..... 83
4.2 Methods ..... 85
4.3 Results ..... 93
4.4 Discussion ..... 98
5 General discussion and conclusion ..... 103
5.1 General summary ..... 104
5.2 Implications for the general understanding ..... 107
5.3 Remarks on biological motion for visual control of navigation ..... 110
5.4 Directions for future research ..... 113
5.5 Concluding remarks ..... 115
6 Bibliography ..... 117
7 Appendix ..... 133
7.1 Erklärung zum eigenen Anteil, Open Science und ethischen Aspekten ..... 134
7.2 Affidavit / Eigenständigkeitserklärung ..... 138
7.3 Curriculum vitae ..... 139