3D心智旋转任务
3D心智旋转任务是一种空间认知范式，用于测量个体如何在三维空间中心理变换物体。参与者评估旋转的刺激，并判断它们是否与参考配置匹配，尽管视点发生了变化。
任务格式 | 3D心智旋转任务在线及实验室
在心智旋转任务（3D身体旋转）中，参与者查看不同视角和旋转角度下显示的抽象人形图像。在这个任务中，参与者查看抽象人形的图片，这些人形可能是正面视图（面部可见）或背面视图（面部不可见）。在每张图片中，一只肢体（手臂或腿）会被抬起。参与者需要判断抬起的肢体是左肢还是右肢。每个会话以简短的练习环节开始，让参与者熟悉决策规则，然后再开始主要实验试验。在练习环节中，图形以直立位置出现，以便参与者学习左右响应规则。在主要任务中，相同的图形在不同的旋转角度和视点下呈现，需要在深度和视角变化中进行心理变换。
有两个版本的3D心智旋转任务（3D身体旋转），每个版本都针对所使用的设备类型和输入方法进行了优化：
桌面版本
在桌面版本中，一个身体图形在每次试验中出现在屏幕中央。参与者按下D如果抬起的肢体在左侧，按下K如果在右侧。练习试验使用直立图形，而旋转图形仅在主要任务中引入。
移动版本
在移动版本中，使用相同的任务结构。参与者通过点击屏幕上显示的Left或Right按钮进行响应。练习试验使用直立图形，而旋转图形仅在主要任务中引入。
3D心智旋转任务的度量和收集的数据
3D心智旋转任务捕获一系列行为测量，揭示个体如何在三维空间中心理操控和比较对象。记录的变量最终使研究人员能够评估反应时间、反应准确性、错误模式以及在旋转角度、观察视角和刺激条件（例如，正常与镜像对象）下的表现差异。这些测量有助于量化视觉空间变换能力、心智旋转效率以及在增加空间复杂性下的决策过程。所有变量都可以在任务的Variables选项卡内查看和定制。
以下是研究人员常在该版本任务中分析的几个最具信息性的指标：
| 变量名称 | 描述 |
|---|---|
accuracy | 试验级别准确性（1 = 正确，0 = 错误） |
accuracy_total | 各试验中正确反应的总数 |
choice | 参与者给出的反应（按键= K/D 或按钮点击= "左" / "右"） |
error | 试验级别错误（0 = 正确，1 = 错误） |
raised_limb | 指定在刺激中抬起的是哪一肢体（手臂或腿）。 |
reaction_time | 参与者在刺激出现后回应所需的时间（以毫秒计）。 |
rotation_angle | 在特定试验中施加于图形的旋转角度。 |
side | 所呈现刺激的抬起肢体（左/右）。 |
stimulus_presented | 在每次试验中作为刺激呈现的图像文件名。 |
view | 图形的视角（正面/背面）。 |
数据表显示3D心智旋转任务（3D身体旋转）的个别试验级别输出摘录，包括准确性、参与者选择、反应时间、旋转角度、刺激侧、抬起肢体和呈现图像。
本研究探讨人们如何心理旋转人形图像。参与者从不同角度查看图形，并必须决定抬起的肢体是右肢还是左肢。
驱动3D心智旋转任务在线及实验室研究的技术
3D心智旋转任务需要对刺激呈现、时序和反应处理进行精确控制。Labvanced提供灵活的工具，支持不同研究环境中的复杂空间任务设计。
三维刺激的灵活呈现： 研究人员可以以图像或视觉物体的形式呈现刺激，描绘不同的视角。可以通过条件逻辑定义方向变化，允许在试验中系统性地操控角度差异。
跨设备输入支持： 可以通过桌面设备的键盘输入或触摸屏设备上的屏幕按钮收集响应。在适配不同硬件的同时，相同的任务逻辑可以重用。
桌面应用程序模式用于控制实验： 对于需要更强控制时间或硬件集成的研究，可以使用Labvanced桌面应用程序部署任务。这支持离线测试和与EEG或其他基于LSL的系统的兼容性。
远程和纵向研究部署： 该任务可以远程管理，并在多个会话中重复进行，适合用于研究空间技能发展或训练效果随时间的变化。
可选的网络摄像头眼动追踪集成： 研究人员可以整合基于网络摄像头的眼动追踪，以分析在三维心理旋转试验中的注视行为和视角处理。
网络摄像头眼动追踪
使用内置的、无代码的、经过同行评审的网络摄像头眼动追踪捕捉注视模式和视觉注意力。
定时精度
以毫秒的精确度捕捉反应时间、任务表现等，用于时间敏感任务。
桌面应用程序
使用桌面应用程序在实验室内进行研究，兼容EEG和其他与LSL连接的实验室硬件。
自定义心理旋转任务3D
有许多方法可以调整这个心理旋转任务3D模板，以满足特定的研究问题。以下是一些研究人员在修改此任务时常见的主题。
视角和旋转条件
三维旋转任务通常涉及不同的视角或视点转变。研究人员可以在Factors & Randomization和Trials & Conditions面板中定义多个视角条件，以控制刺激方向在试验中的变化。
刺激呈现
可以通过直接在编辑器中更换视觉对象来使用不同类型的3D风格刺激。研究人员可以使用Image Object添加图像，使用Text Object添加文本，或者从对象面板中添加其他视觉元素，然后通过Object Properties面板调整大小、位置和外观。
响应映射
可以重新分配键盘键或触控屏按钮，以匹配不同的判断类型。这可以通过简单修改相关事件来实现。可以通过试验条件实施反平衡响应位置，以减少运动偏差。
定时和任务流程
帧持续时间、刺激时机和反应窗口可以通过编辑帧持续时间或相关事件进行调整。练习块和实验块也可以单独修改，以适应与3D心理旋转相关的增加难度。
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心理旋转任务3D的推荐用法和应用
心理旋转任务3D广泛用于研究涉及深度和视点变化的视角采纳和空间转换过程。
体现空间认知研究： 研究人员使用此任务来研究个人如何在三维空间中心理转换物体和转变想象的视角。反应时间模式通常随着角度差异的增加而增加，反映了具身旋转的认知成本。
发展和个体差异研究： 该任务用于检查不同个体和年龄组的空间可视化能力的变异性。三维旋转任务对策略使用和空间经验的差异特别敏感。
应用和训练研究： 心理旋转任务3D范式经常用于探索空间训练、基于模拟的学习和技术领域技能获取的研究。由于该任务需要深度处理，因此通常用于检查高级空间推理。
神经认知研究： 该任务包含在研究视角采纳和视觉意象的神经机制的研究中。研究人员通常结合行为测量与眼动追踪或神经生理数据，检验认知处理阶段。
参考文献
Dahm, S. F., Muraki, E. J., & Pexman, P. M. (2022). 心理身体旋转中的手脚选择涉及运动-认知交互。脑科学, 12(11), 1500.
Neubauer, A. C., Bergner, S., & Schatz, M. (2010). 心理旋转任务的二维与三维呈现：性别差异和训练对表现及大脑激活的影响。智力, 38(5), 529–539.
相关任务
心理3D旋转任务自然与Labvanced任务库中的其他空间认知任务相配对。