基于眼動(dòng)追蹤技術(shù)在水曲柳飾面板的應(yīng)用研究

余樂輝　楊元　黃亞南

摘? 要：本研究使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，測(cè)試人們對(duì)水曲柳飾面板的審美偏好。經(jīng)過對(duì)被測(cè)試人群的注視時(shí)間、實(shí)驗(yàn)樣本熱點(diǎn)等一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析用戶對(duì)各色水曲柳飾面板的主觀喜好，讓參與實(shí)驗(yàn)的人們觀看 6 種不同色彩的水曲柳飾面板圖片。根據(jù)數(shù)據(jù)可為設(shè)計(jì)師指明最受認(rèn)同的材料，為該材料應(yīng)用于室內(nèi)裝修或家具制造的設(shè)計(jì)當(dāng)中提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水曲柳飾面板；眼動(dòng)儀；視覺評(píng)價(jià)

本文將通過被測(cè)試者的眼球熱點(diǎn)來測(cè)試 6 種不同色彩的水曲柳，通過眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，測(cè)試得出參加此次實(shí)驗(yàn)的人們最喜愛的一種。為該材料應(yīng)用于室內(nèi)裝修或家具制造的設(shè)計(jì)當(dāng)中提供一定的參考和借鑒。

1 水曲柳飾面板

1.1 水曲柳飾面板概述

水曲柳面板是一種天然的水曲柳木材，被刨成一定厚度的薄片，粘合在膠合板表面，之后熱壓成能夠使用的材料。它在室內(nèi)裝飾和家具制造的材料中相當(dāng)常見。

水曲柳裝飾板利用到了豐富的水曲柳木材資源，達(dá)到了降低加工成本的目的。還具有所特有的木料花紋，因而受到普羅大眾的喜愛。水曲柳一般分成山線和直線兩種。由于規(guī)格、加工工藝等因素不同，水曲柳板材的價(jià)格也不同。水曲柳板材的價(jià)格低廉，一張板材多則幾百上千，少則幾十。相對(duì)于其他實(shí)木飾面板而言，水曲柳飾面板性價(jià)比高，適合大多數(shù)人的選擇。

1.2 水曲柳飾面板的優(yōu)缺點(diǎn)

水曲柳面板優(yōu)點(diǎn)：最核心的便是其綠色且環(huán)保的特點(diǎn)。會(huì)選用天然水曲柳作為加工材料，通過機(jī)械刨切成薄層，然后在經(jīng)過工藝膠粘在膠合板表面再熱壓制成。市面上絕大多數(shù)的品牌商家所使用的膠合板都是符合國(guó)家所規(guī)定的環(huán)保等級(jí)，所以生產(chǎn)出來的水曲柳面板也是非常環(huán)保的。水曲柳面板的物理特性良好，具有耐磨耐濕，切面光滑，油漆的著附性能好等；并具有一定的抗震力和彎曲強(qiáng)度，水曲柳面板還能夠在性能上不會(huì)發(fā)生特別的變化，可以適用于大多數(shù)環(huán)境的使用。

水曲柳面板也因?yàn)樗翘烊荒静牡囊蛩貙?dǎo)致面板容易被蟲蛀且不抗腐，需要不定時(shí)的保養(yǎng)。其耐濕的特性使它不容易干燥，容易發(fā)生翹裂的狀況。在加工時(shí)，水曲柳大面板容易收縮變形，大多數(shù)時(shí)候需要用若干小木面板進(jìn)行拼接。

2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)對(duì)象

EyeLink II 是加拿大的一所研究公司于 2001 年生產(chǎn)出來。它是一種頭戴式雙目跟蹤的裝置，具有兩種圖像處理模式：瞳孔 500 Hz 采樣和瞳孔- cr250 Hz 采樣。頭戴式的設(shè)計(jì)使得它能夠運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)筋^部功能，并且可以讓使用場(chǎng)景變得更為廣泛。

這款眼動(dòng)儀設(shè)備充分結(jié)合了超銳度的圖像處理功能與定制的高速攝像機(jī)。他可在產(chǎn)生速度噪聲最低的情況下，還保持穩(wěn)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量。在線時(shí)，注視數(shù)據(jù)位置的時(shí)滯僅為 3ms，眼動(dòng)跟蹤范圍大概在水平 +/-40°及垂直 +/-36°，并可以配合最高分辨率（噪音界限<0.01）和最快數(shù)據(jù)頻率（每秒 500 個(gè)樣本）。相機(jī)的取景距離在 40-80mm。此設(shè)備極為適合觀測(cè)被測(cè)試著移動(dòng)中注視的方位，有效保障眼部位置的穩(wěn)定性。

EyeLink II 系統(tǒng)還包含 3 個(gè)小型攝像機(jī)，其中兩臺(tái)眼部攝影機(jī)可進(jìn)行雙眼式的眼部跟蹤，能夠輕松識(shí)別主視眼的觀測(cè)，從而避免像其他頭戴式眼部跟蹤儀器一樣，需要不斷的機(jī)械組合。單個(gè)的攝像機(jī)內(nèi)還配有內(nèi)置照明裝置，可保障在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中有效的提供照明亮度，還可以快速適應(yīng)周圍的照明環(huán)境，根據(jù)他們的變化進(jìn)行數(shù)字化的補(bǔ)償，能夠確保在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中獲得極其穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

它把設(shè)備安裝在一個(gè)既舒適又穩(wěn)定的頭帶上。此系統(tǒng)沒有配備鏡面，機(jī)身四平八穩(wěn)且便于安裝，整體的設(shè)計(jì)不僅小巧玲瓏還質(zhì)地輕盈，讓被測(cè)試著有最佳的穩(wěn)定性和最適宜的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，能夠很好的提高舒適度降低他們?cè)跍y(cè)試中所產(chǎn)生的疲勞感，有利于實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施。

所選取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象共 20 名，有在校學(xué)生、企業(yè)職工和教師。實(shí)驗(yàn)對(duì)象身體素質(zhì)良好，并在測(cè)試前對(duì)其進(jìn)行了視力表的檢測(cè)，視功能都在正常的區(qū)間。

2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖欠治鰧?shí)驗(yàn)人員眼中最受歡迎的水曲柳飾面板。通過此次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量被測(cè)者的客觀眼動(dòng)生理數(shù)據(jù)，定量分析以判定被測(cè)者對(duì)樣本圖片的意象感知。

運(yùn)用專家分析法，選出最具代表的不同顏色的六種水曲柳飾面板，運(yùn)用 Adobe Photoshop 軟件得到 6 個(gè)樣本圖片（依次編號(hào)為 1-6，如圖 1 所示）。為了得到更精確有效的數(shù)據(jù)，對(duì)樣本圖片的不同顏色進(jìn)行排序，實(shí)驗(yàn)中樣本圖片的大小和分辨率均采用統(tǒng)一的數(shù)值，以避免界面問題帶來的干擾。

經(jīng)過對(duì)一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析表明：，當(dāng) EyeLink II 這款眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用于本文實(shí)驗(yàn)中的水曲柳飾面板時(shí)，每位參與實(shí)驗(yàn)的人員注視的數(shù)據(jù)既可以清楚地反映人們對(duì)材料的視覺吸引程度，進(jìn)而反饋出測(cè)試者的審美偏好；在我們使用眼動(dòng)儀對(duì)不同樣式的水曲柳飾面板進(jìn)行色彩視覺的偏好測(cè)試時(shí)，以色彩為評(píng)價(jià)載體能夠快速對(duì)消費(fèi)者的主觀意識(shí)進(jìn)行反饋。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程需要大約 15 分鐘，包括實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)講解、設(shè)備調(diào)試、視線校4 min，實(shí)驗(yàn)后被試者問卷填寫和訪談 2 分鐘，眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn) 9 分鐘左右。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）為了增加測(cè)試的精準(zhǔn)性，減少實(shí)驗(yàn)時(shí)所產(chǎn)生的誤差，實(shí)驗(yàn)前由實(shí)驗(yàn)人員向被試者說明實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

2）調(diào)整被試座位，使其距離顯示器的直線距離范圍在 0.35~0.6 m，調(diào)整位置，直至眼動(dòng)儀上眼球圖標(biāo)呈綠色，表明位置合適；

（3）調(diào)試程序，校準(zhǔn)焦點(diǎn)；

（4）被試者根據(jù)對(duì)顏色喜愛的意向認(rèn)知觀察樣本圖片，尋找樣本中最符合被試者意向認(rèn)知的圖片。

實(shí)驗(yàn)設(shè)定每張樣本圖片的出現(xiàn)時(shí)間為 6 s，時(shí)間太長(zhǎng)易造成被試的視覺疲勞，時(shí)間太短則難以判定形態(tài)的典型特征。

實(shí)驗(yàn)的所有成員在完成眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)后，還對(duì)其進(jìn)行了同一實(shí)驗(yàn)素材的問卷調(diào)研。測(cè)試中每幅水曲柳的圖片都會(huì)得到調(diào)研對(duì)象的喜好偏向，其中問卷的選項(xiàng)為“非常喜歡”“喜歡”“一般”“討厭”到 “非常討厭”，得分依次標(biāo)定為“5”“4”“3”“2”“1”。

2.4 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)果

先將 6 張樣本圖片的熱點(diǎn)圖導(dǎo)出，見圖 2，注意力熱點(diǎn)圖的顏色從綠、黃、紅逐步過渡，表明樣本當(dāng)中，水曲柳樣式的圖片受注視的次數(shù)由少到多逐漸改變。紅色越多，說明樣本圖片的吸引力更強(qiáng)，認(rèn)同感越高，吸引力越強(qiáng)。從樣本的熱點(diǎn)圖可初步分析受關(guān)注度高的是編號(hào) 1 水曲柳飾面板，其次是編號(hào) 6 水曲柳飾面板。

眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)完美的將受試者的各類捉摸不透的“第六感”反饋為真實(shí)的數(shù)據(jù)。各色水曲柳飾面板的測(cè)試的結(jié)果也充分反映了受測(cè)試對(duì)于各類樣式的主觀喜好程度，也能夠一定程度上展現(xiàn)了他們的〝一見傾心〞。此類眼動(dòng)測(cè)試可得到最直觀的參考數(shù)據(jù)，可以用來判斷是否對(duì)其材料產(chǎn)生了興趣。

3. 結(jié)語

本研究運(yùn)用眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)測(cè)量用戶對(duì)各色水曲柳飾面板的喜愛程度，以其為對(duì)象，通過對(duì)首次注視時(shí)間、注視時(shí)長(zhǎng)、注視頻率和瀏覽頻率等客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，為該材料應(yīng)用于室內(nèi)裝修或家具制造的設(shè)計(jì)當(dāng)中提供一定的參考和借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：余樂輝，1995年10月出生，男，漢族，江西省南昌人，中南林業(yè)科技大學(xué)大學(xué)家具與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，18級(jí)在讀研究生，碩士學(xué)位，專業(yè)：工業(yè)設(shè)計(jì)工程，研究方向：交互設(shè)計(jì)。