Use of geometry and featural cues in landmark configurations to reorient DCD children to the VR space: A route-learning study

• Basdekidou, Chrysanthi ^[1] ; Styliadis, Athanasios ^[1] ; Argyriadis, Alexandros ^[2] ; Dimen, Levente ^[3]
  1. [1] Democritus University of Thrace

     Democritus University of Thrace

     Dimos Komotini, Grecia

     
  2. [2] Frederick University

     Frederick University

     Chipre

     
  3. [3] Faculty of Informatics and Engineering; 1 Decembrie 1918 University of Alba Iulia; Alba Iulia; Romania

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• Localización: Revista de Investigación e Innovación en Ciencias de la Salud: RIICS, ISSN-e 2665-2056, Vol. 6, Nº. 2, 2024, 39 págs.
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Uso de señales geométricas y caracterológicas en configuraciones de puntos de referencia para reorientar a los niños con TDC hacia el espacio de realidad virtual: Un estudio de aprendizaje de rutas
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• Resumen
  • español

    Antecedentes. La cognición espacial basada en la memoria de trabajo ha atraído la atención de la comunidad científica en proyectos de navegación y reorientación. El enfoque dominante considera que el comportamiento espontáneo de navegación espacial se basa meramente en la geometría ambiental (objetos ambientales construidos y naturales). En este ámbito, los problemas de orientación de las habilidades motoras del TDC (Trastorno del Desarrollo de la Coordinación) se han asociado con frecuencia a una cognición visoespacial deficiente, mientras que los entornos de RV (Realidad Virtual) inmersivos fomentan una mayor repetición, lo que permite un desarrollo y una recuperación más rápidos de las habilidades motoras.

    Objetivo. Este estudio piloto probó la funcionalidad de un entorno de RV inmersiva con geometría ambiental (arena rectangular rica en simetría) y señales de puntos de referencia característicos (pared rayada, flora) como herramienta de aprendizaje de rutas para niños con trastornos de la habilidad motora.

    Métodos. Cuarenta niños con TDC de entre 5 y 8 años (20 niños y 20 niñas); cinco (5) configuraciones de modelado de realidad 3D con ortogonalidad, simetría y paredes rayadas como parámetros de diseño; y ejercicios de coordinación de recorrido de prueba utilizando una ruta visual predefinida con diferentes condiciones de control motor (luz diurna, oscuridad). Se registraron la tasa de finalización del recorrido, el tiempo de finalización del recorrido y el grado de satisfacción de los participantes como variables de rendimiento del aprendizaje de recorridos y se analizaron estadísticamente.

    Resultados. Se demostró estadísticamente que la orientación espacial de los niños con TDC era más estable y robusta (en tasas de finalización del camino, tiempo de finalización y nivel de satisfacción del recorrido) en un entorno 3D virtual rico en ortogonalidad, simetría y señales de características como puntos de referencia. En esta configuración de geometría ambiental compuesta, la funcionalidad del entrenamiento y el rendimiento del aprendizaje inmersivo disfrutaron de un 8,16% más de tasa de finalización de ruta, una reducción del 12,37% en el tiempo de finalización de ruta y un 32,10% más de satisfacción de recorrido que las configuraciones de modelado de realidad pobres en geometría y puntos de referencia. La eficacia y la solidez se validaron estadísticamente.

    Conclusiones. Los niños con dificultades motrices entrenan y aprenden mejor en entornos virtuales 3D ricos en ortogonalidad, simetría y puntos de referencia característicos.

  • English

    Background. Working memory-based spatial cognition has attracted the attention of the scientific community in navigation and reorientation projects. The dominant approach considers that spontaneous spatial navigation behavior is based merely on environmental geometry (built and natural environmental objects). In this domain, DCD (Developmental Coordination Disorder) motor skill orientation problems have been frequently associated with poor visuospatial cognition, while immersive VR environments encourage more repetition, allowing for faster motor skill development and recovery.

    Objective. This pilot study tested the functionality of an immersive VR environment with environmental geometry (rectangular arena rich in symmetry) and featural landmark cues (striped wall, flora) as a route-learning tool for children with motor skill disorders.

    Methods. Forty DCD children aged 5 to 8 years (20 boys and 20 girls); five (5) 3D reality modeling setups with orthogonality, symmetry, and striped walls as design parameters; and trial walk-through coordination exercises using a predefined visual pathway with different motor control conditions (daylight, darkness). Participants’ path completion rate, path completion time, and walk-through satisfaction were recorded as route-learning performance variables and analyzed statistically.

    Results/findings. DCD children’s spatial orientation was statistically shown to be more stable and robust (in path completion rates, termination time, and walk-through level of satisfaction) in a virtual 3D environment rich in orthogonality, symmetry, and featural cues as landmarks. In this compound environmental geometry setup, training functionality and immersive learning performance enjoyed an 8.16% better path completion rate, a 12.37% reduction in path completion time, and 32.10% more walk-through satisfaction than reality modeling setups poor in geometry and landmarks. The effectiveness and robustness were validated statistically.

    Conclusion. Children with motor skill difficulties train and learn better in virtual 3D environments that are rich in orthogonality, symmetry, and featural landmark cues.