透视绿茵视界：足球精英如何用眼动策略抢占比赛先机？
《足球运动员在看什么？对精英足球赛11人制比赛中球员视觉注视的眼动追踪分析》
文章介绍语
本研究关注精英足球运动员在真实比赛情境下的视觉注视行为，为我们揭示了球员在激烈的比赛中是如何运用视线来获得决策信息。利用眼动追踪技术，研究探索了足球比赛中不同情境下球员的视觉注视特征，弥补了实验室研究无法反映真实比赛动态环境的不足。
选题分析
选题：足球运动员的视觉注视行为 研究问题：在真实的11人制比赛中，足球运动员会将视线集中在何处？他们的视觉注视行为如何随比赛情境（进攻和防守）变化？ 限定词：11人制精英足球比赛、中场球员、挪威顶级联赛 研究单位：精英足球运动员（中场位置） 研究维度：视觉注视的持续时间、注视位置（球、队友、对手、空挡）、比赛阶段（进攻与防守）以及受试者与球的距离（近、远）
1 文章主要内容
1.1 摘要
本研究利用眼动追踪技术分析了精英足球运动员在真实11人制比赛中的视觉注视行为，重点关注不同比赛阶段（进攻和防守）下中场球员的注视位置和注视持续时间。研究结果表明，在比赛环境中，相比于实验室环境下，足球运动员的注视时间较短，且随着信息量的增加，注视时间会显著延长。进攻阶段的注视行为主要集中在球、对手和队友的组合区域（B/O/T），而防守阶段则更多地关注持球对手（PiP）。本文揭示了实际比赛中运动员复杂的视觉策略，并建议在训练设计中模拟真实的比赛情境，以帮助球员更有效地处理视觉信息。这项研究为进一步理解足球运动员的视觉行为提供了实证支持，有助于优化运动表现。
1.2 前言
该研究关注足球运动员的视觉注视行为，通过眼动追踪技术探讨精英级足球运动员在实际比赛中的视线注视点。过去的研究主要集中在实验室环境下的视觉行为，而本研究旨在填补这一领域的空白，了解运动员在真实比赛情境下如何使用视觉信息。
1.3 研究方法
参与者：5名年龄在17至23岁的挪威顶级联赛中场球员。 实验设计：数据收集于11人制足球训练赛的20分钟内，五名中场球员佩戴眼动追踪设备，以记录注视行为。 设备与测量：使用Tobii Pro眼动追踪设备，记录球员的注视时间及注视位置，兴趣区间（被定义为注视圈内注视的精确物体）分类为球、对手、队友和空档，并进行编码。比赛均使用松下AG-UX90 4K摄像机进行录制，摄像机位于中线边线外距地面约5米处。分析通过视频和眼动数据同步进行。
分析变量：
注视持续时间和视线集中百分比分别在进攻与防守阶段进行分析。
进攻阶段：从被调查球员的球队获得球权（通过触球）开始，到球出界、获得任意球或失去球权结束。 防守阶段：从对方球队获得球权（通过触球）开始，到球出界、获得任意球或失去球权结束。
近距离条件：0-24米 远距离条件：25-58米
1.4 研究结果
1.4.1 注视持续时间
平均注视时间为242.29毫秒。在进攻阶段的注视时间（247.07毫秒）比防守阶段（237.02毫秒）略长，但差异不显著。当球与球员的距离较远时，注视时间显著增加。
1.4.2 关注区域数量
球员在观察包含多项信息的区域（如球、对手和队友）时，注视持续时间更长。防守阶段的注视以“零区域”（即空挡区域）为最少，而进攻阶段多集中在两到三项信息区域。
1.4.3 注视位置
在防守阶段，球员大多注视持球对手（PiP），在进攻阶段则主要关注球、对手和队友的组合区域（B/O/T）。当球较远时，球员更倾向于观察更广泛的区域。
1.5 研究讨论
该研究表明，在实际比赛中，足球运动员的视觉行为比实验室环境中更为复杂，主要表现为较短的注视持续时间和动态的注视位置选择。随着信息量的增加，运动员需要更长时间来处理视觉信息。研究指出，位置需求可能导致中场球员需要持续扫描周围环境，以维持高效的进攻联系。
2 本研究所属领域现有的研究问题
2.1 视觉注视与运动表现的关联
多项研究（如Mann et al., 2007；Klostermann and Moeinirad, 2020）指出，精英运动员通常表现出更高效的视觉搜索策略，能够更准确地判断并快速预判未来场景。这些研究表明，视觉注视行为在提升决策速度与准确性方面至关重要。
2.2 实验室与真实环境中的差异
Klostermann and Moeinirad (2020)及McGuckian et al. (2018b)的研究表明，实验室研究由于缺乏比赛中的动态特性，往往无法完全反映运动员在真实环境中的注视行为，实验室中的注视时长通常比比赛环境更长。
2.3 不同任务约束对视觉行为的影响
Roca et al. (2013)和Vater et al. (2016)研究发现，在球离运动员较远时，注视次数增加而持续时间缩短，运动员更倾向于将注视点集中在更多的信息源上。反之，当球接近时，注视则更集中于持球球员或目标区域，以便更快地做出应对。
2.4 位置需求与注视策略的关系
Clemente et al. (2015)指出，中场球员是球队进攻组织的核心，需要随时关注周围环境以确保传球线路的畅通。Bradley et al. (2013)的研究表明，中场球员的传球次数和准确度在所有位置中最高，因此，他们的视觉注视模式较为广泛，以便在复杂的进攻环境中获取关键信息。
2.5 视觉探索行为的频率与比赛情境的关系
Jordet et al. (2013)发现，精英中场球员在接球前的10秒内有频繁的视觉探索行为，其探索频率高达每秒0.62次。McGuckian et al. (2020)的研究进一步证实，视觉探索行为在球远离球员时尤为显著，以确保他们在防守和进攻之间切换时有效应对场上变化。
3 现有研究的核心发现
3.1 Mann et al. (2007) - 视觉感知与运动表现的关系
研究问题：精英运动员的视觉感知如何影响其比赛表现？
研究方法：Mann等人通过元分析总结不同运动项目中专家级运动员的视觉感知特点，比较他们的视觉搜索策略与普通运动员的区别。
研究观点：Mann等人发现，专家级运动员的注视持续时间较长，注视位置更集中在关键信息点上，表现出更强的视觉预判能力。此研究为理解视觉感知与运动表现的关系奠定了基础，成为后续研究的重要参考。
3.2 Just and Carpenter (1976) - 信息处理的注视持续时间
研究问题：信息量如何影响视觉注视的持续时间？
研究方法：采用眼动追踪技术，Just和Carpenter分析了受试者在信息密集任务中的注视持续时间变化。
研究观点：该研究发现，随着信息量增加，注视持续时间会相应延长，以确保受试者获取足够的决策信息。这一结论被后续的运动视觉研究广泛引用，尤其是在复杂运动环境下的视觉需求分析。
3.3 Roca et al. (2013) 和 Vater et al. (2016) - 任务约束与注视策略
研究问题：不同的任务约束（如球距离）如何影响足球运动员的注视行为？
研究方法：这两项研究采用模拟比赛场景，记录运动员在球远近不同条件下的注视变化。Roca等人还引入了视野内的环境元素（如队友和对手）的分类分析。
研究观点：研究结果显示，球远离球员时注视次数增加且时间变短，而球靠近时注视则集中于目标区域。这表明，运动员会根据任务需求灵活调整注视策略，适应比赛的动态变化。
3.4 Jordet et al. (2013) - 视觉探索行为的频率与比赛情境
研究问题：在比赛前后，足球运动员的视觉探索行为如何变化？
研究方法：Jordet等人通过实地比赛数据分析，记录运动员在比赛中接球前10秒内的视觉探索频率。
研究观点：该研究发现，精英中场球员在接球前有高频次的视觉探索行为，显示出他们在复杂场景中为决策做出提前准备的策略。此发现突出中场球员在动态环境中对视觉信息获取的特殊需求，为运动员决策训练提供了新的思路。
3.5 Klostermann and Moeinirad (2020) - 实验室与实际环境的差异
研究问题：实验室中的视觉注视行为是否能准确反映真实比赛中的动态需求？
研究方法：Klostermann等人通过实验室和实际运动场景的对比实验，探讨视觉行为在两者之间的差异。
研究观点：他们发现实验室中的注视时间较长、注视点单一，而真实比赛中则更为动态和多样化。他们提出实验室环境的局限性，呼吁更多的实地研究以提升生态效度。
这些研究方法的创新和深入分析，使得我们能够更清晰地理解足球运动员在复杂动态环境中的视觉注视行为和认知策略。这些代表性研究不仅奠定了运动视觉的理论基础，也推动了实地实验的技术发展。
4 未来研究的展望
未来的研究可以在以下几个方向进行拓展，以深入理解足球运动员在比赛情境中的视觉注视行为：
4.1 拓展不同位置球员的视觉策略差异
现有研究主要聚焦于中场球员，而其他位置（如后卫和前锋）的视觉注视策略可能有显著不同。未来研究可以针对各个位置的球员进行对比分析，深入探讨不同角色在进攻、防守中的视觉需求和策略差异，从而优化各个位置的训练方法。
4.2 引入更大样本量和不同级别运动员
本研究的样本量较小，且集中于精英运动员。未来的研究可以扩大样本量，并加入不同竞技水平的运动员（如业余或半职业），以便对比不同水平运动员的视觉注视行为差异，分析精英运动员的独特之处。
4.3 结合生理和心理因素的综合分析
在实际比赛中，运动员的生理（如疲劳程度）和心理（如焦虑和压力）状态会影响其视觉注视行为。未来研究可以将生理数据（如心率、皮电反应）与眼动数据结合，探讨不同比赛情境下生理和心理因素对视觉注视行为的影响。
4.4 考察长期训练的效果和适应性变化
针对足球运动员在视觉注视方面的特定训练计划的长期效果仍不明确。未来可以通过跟踪训练干预效果，评估运动员在注视行为上的适应性变化，验证视觉注视训练的有效性，为运动员的训练计划提供实证支持。
4.5 研究动态比赛场景中的多任务处理能力
在动态的比赛环境中，运动员不仅需要关注球和持球对手，还需要同时处理队友的移动、比赛策略等多方面信息。未来研究可以模拟更复杂的多任务场景，研究运动员如何分配注意力以处理多重任务的需求，进一步理解其信息处理策略。
4.6 开发个性化的视觉训练方案
随着眼动追踪和大数据技术的发展，未来可以针对不同球员的视觉行为特点，制定个性化的视觉训练方案，提高训练的针对性和有效性。这种个性化训练方案可以基于球员的实际比赛数据，通过实时反馈优化训练效果。
5 总结
通过以上展望，未来研究可以更全面地揭示足球运动员在动态和复杂情境下的视觉信息处理过程，不仅为体育科学提供新的理论支持，还可以为实际训练提供有效的指导。
参考文献
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McGuckian, T.B., Bishop, D.T., Cossar, J., Pepping, G.J. (2018) 'The use of verbal instruction to manipulate visual search behavior of elite youth soccer players during small-sided games', Journal of Sports Sciences, 36(9), pp. 1049-1055. doi:10.1080/02640414.2017.1344780.
Roca, A., Ford, P.R., McRobert, A.P., Williams, A.M. (2013) 'Perceptual-cognitive skills and their interaction as a function of task constraints in soccer', Journal of Sport and Exercise Psychology, 35(2), pp. 144-155.
Vaeyens, R., Lenoir, M., Williams, A.M., Philippaerts, R.M. (2007) 'Mechanisms Underpinning Successful Decision Making in Skilled Youth Soccer Players: An Analysis of Visual Search Behaviors', Journal of Motor Behavior, 39(5), pp. 395-408. doi:10.3200/JMBR.39.5.395-408.
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