基于眼動追蹤的座椅造型用戶認知差異研究

林鷺，熊艷，李勤政，楊丹鳳

基于眼動追蹤的座椅造型用戶認知差異研究

林鷺，熊艷，李勤政，楊丹鳳

（四川大學，成都 610065）

針對設計過程中存在潛在的設計意圖與用戶實際感知不一致的問題，依據較為客觀量化的實驗結果，以設計者風格意圖為基準，研究了不同背景被試者對產品的感知差異。采用語義差異法、眼動追蹤技術和回顧性訪談，以家具座椅為實驗樣本，對42名被試者進行產品的語義匹配度實驗。記錄和分析被試者對產品特征的感知及意象決策過程的相關數據，對比不同背景用戶的意象感知引起不同關注模式。一般來說，工業設計背景被試者對產品語意感知擁有更高的匹配度；當工業設計背景被試者相比于非工業設計背景被試者的語義匹配度低時，形態特征注視點具有差異；不同背景的被試者對于座椅形態在椅背和椅面均表現有更高的關注度。結果表明用戶對產品特征的關注與意象感知相關，利用眼動技術能夠較為客觀地描述它們的關系。研究關于理解不同背景用戶之間對產品的語義感知差異，輔助設計者有針對性操作設計特征，進行創新設計提供了一定支持。

眼動追蹤技術；用戶感知；語義匹配；產品特征

隨著市場從增長型向成熟型轉變，技術逐漸失去其差異化的潛力。產品價值創造的過程從以技術為中心的設計向以人為中心的設計轉變[1]，以人為本的設計注重用戶的感知體驗（情感、期望和感受），認為用戶在創造有價值的元素中起著積極作用。在設計傳播的符號學中，設計者和用戶被認為參與了語意決策（Meaning-Making）。設計者將產品特征附加于設計表達上，形成設計意圖再表現于產品上，而用戶以其心理模型為基礎，通過感知和經驗（或用戶知識）了解其意義（Meaning），形成對產品的解釋。期間的信息傳遞都可能存在模棱兩可的解釋空間，由此可能產生設計的預期意圖再和顧客感知之間的不匹配。已有相關研究偏重對設計意圖及用戶感知的理論探討及定性研究，采用客觀技術手段進行的實證研究相對較少。隨著認知神經科學技術的發展，眼動技術提供了必要的技術手段追蹤用戶與產品交互時的感知關注點。文中在語意差異實驗的基礎上，借助眼動技術觀察不同背景被試者在感知不同語意樣本的注視活動。研究有助于理解不同背景用戶之間對產品的語義感知差異，使設計者有針對性地操作設計特征，產生創新產品。

1 背景

產品借助語義來傳達信息，通過產品形態上的暗喻、類推、明喻等方式來建立產品與環境之間的視覺聯系，以此表明產品語義認知的本質。認知科學的研究表明在語義和視覺特征間存在強聯系[2]。設計者為設計構思出預期的意義，通過物化（或數字化）來闡釋這些意義，使之成為設計成果的規范。用戶結合認知情境，進行解碼，理解產品意義。產品特征在感知設計對象及其市場成功方面起著至關重要的作用，對產品特征的操縱是設計師傳達信息和激發用戶情感反應的重要方式[3]。產品在設計者和用戶間的互動可以類比為表達意義和傳遞信息的過程，但存在信息傳遞上的失真等問題，已有國內外學者進行了相關研究。如Hsu等[3]探討了被試者對電話樣本的評價與形態設計要素之間的關系，結果顯示不同設計者和使用者對同一真實物體的感知和對同一意象–文字的詮釋之間存在著差異。Gonzalez等[4]定義了理論框架來調查預期價值與客戶感知價值之間的差距，并對設計者和用戶的語義描述進行了實證研究。Ahmed等[5]通過語義差異法（Semantic Difference, SD）確定了原有設計意圖和實際用戶經驗不匹配的存在。Khalaj等[6]認為這種不匹配（或差距）揭示了目標用戶無法定位或識別設計師為他們設計的產品含義，暴露出以產品語義為中心的產品溝通過程的失敗。上述研究偏重對設計意圖及用戶感知的理論探討及定性研究，采用客觀技術手段進行的實證研究相對較少。

隨著認知神經科學技術方法的廣泛應用，一些客觀有效的方法也隨之應用于這個領域，如唐幫備[7]結合用戶心理/情緒/腦電愉悅聯合測試，提出了產品創新設計用戶需求信息傳遞失真的修正方法等。其中借助眼動追蹤技術進行的研究也擴展認知心理學、用戶體驗研究、廣告學、可用性測試等方面。如PENG等[8]采用眼動測試技術對工業設計方案進行測試。Sun等[9]通過眼動數據結合被試者回顧性思考對比了刺激材料呈現對繪制草圖過程的影響。Reid等[10]采用眼動追蹤和成對比較來探索用戶對產品設計表達的影響。Thibaut等[11]采用眼動追蹤技術對比分析了兒童與成年人在類比推理過程中不同的視覺搜索策略與內在加工過程。Slanzi等[12]基于瞳孔放大和腦電等生理分析數據，提出了一種分析網站用戶行為和偏好的方法等。眼動追蹤技術提供的眼動數據包括注視時間、注視次數、掃描路徑和熱點圖等。注視與視覺注意有關，視覺注意決定著在后續感知和行動中被選擇的信息是什么[13]，注視反映了人們的興趣點所在，以及努力去感知的信息，可以起到引導思想、激發解決方案的作用[14]。注視時間與認知活動相關，當人們產生感知行為時，注視時間增加[15]。注視點是由于人們為了專注于某一區域而停止眼球運動而產生的，通常被作為外部記憶空間，以減少人對工作記憶的需求[16]。上述研究通過眼動追蹤技術記錄用戶或設計者的注視行為來分析設計推理[17]、設計創意和產品設計表達及用戶偏好等?？梢钥闯觯蹌蛹夹g提供了用戶在感知產品時對物理特征的注意模式，從而也提供一種技術手段將用戶感知與產品特征關注點聯系起來的手段，幫助設計者確定視覺設計效應的起源，并采取合適的行動。因此，此研究采用眼動追蹤技術和語義差異實驗相結合的方式，將被試者根據背景分為兩類（工業設計背景及非工業設計背景），選擇意象風格不同的8款有代表性的座椅作為研究對象，觀察被試者對樣本進行意象感知行為，了解用戶感知產品時，對相關設計特征的認知反應，以較為量化及客觀的方式探討用戶對被研究產品特征的關注模式，試圖以設計者意圖為基準，討論不同背景用戶對產品特征感知的差距，由此輔助理解語義感知差異，使設計者更好地針對性操作設計特征，有效匹配用戶意象感知偏好，推動有效產品創新。

2 實驗設計

國內家具同質化低端市場競爭嚴重，高端市場一直被國際品牌占領，座椅作為現代人都會接觸并頻繁使用的家具，其基本功能已經明確，要想在市場上脫穎而出[18]，其本質是用戶感知，引起用戶感知的主要是座椅的外部形態及特征。為了探尋設計師和用戶對于座椅形態的認知差異，選取了市場上的休閑座椅進行實驗，實驗任務是，不同背景的被試者觀察座椅樣本，結合所提供的產品語義，為所展示的座椅進行語義打分。

實驗數據包括2個部分，被試者根據樣本圖片上的語義差異選擇適合的等級，采用語義差異法，引入一系列成對的形容詞表達用戶對某種產品的感知，使模糊語言信息數值化，以便進行定量評價[19]；采用眼動追蹤技術，記錄被試者在觀察樣本時的眼動數據，包括注視時間，注視點及注視軌跡等。

2.1 實驗儀器

采用SMI iView XTMRED500遙測眼動追蹤裝置，系統空間分辨率為0.005，采樣頻率500 HZ。使用Experiment 3.5和BeGaze 3.5進行實驗和數據分析。被試者和實驗者采用隔斷分隔，避免干擾被試者實驗，要求被試者與屏幕之間的距離大約是60 cm，在實驗過程中盡量保持身體不動。在正式的實驗之前進行眼球追蹤校正，以確保實驗過程中能準確追蹤眼睛的位置。實驗開始后，被試者根據屏幕上出現的要求進行實驗，見圖1。

圖1 實驗場景

2.2 實驗材料準備

由3名有經驗的工業設計師對購物平臺的60款座椅進行選擇，根據造型特征和設計要素及用戶評價等因素提取出8款休閑座椅作為最終實驗樣本，選取主視圖和前45°側視圖展示實物圖片作為樣本圖片，為了避免背景對實驗的干擾，圖片均采用Photoshop去除背景，樣本圖片見表1。從相關的網站、論壇、雜志和文獻中，廣泛搜集關于上述8款休閑座椅的描述性語句，包括官方網站對其的定位，設計師對其的解釋，用戶對其的評價等，從中提煉出對該產品的描述性形容詞。設計師對樣本6描述：“用一體式扶手管和椅腿勾勒輕盈輪廓，勁健挺拔的錐形細腿仿生螳螂前足內收曲線，賦予座椅自然靈動的視覺沖擊力和空間張力”。提煉出該樣本的描述性形容詞“靈動的”。經過對形容詞的語義分析，刪除了意義重復或相近，含義模糊，描述距離較遠的形容詞，初步篩選出40個形容詞詞匯。組成專家小組，篩選出最能描述上述8個座椅樣本的詞匯。通過詞匯表與相關論文中對座椅風格語義詞匯的查詢，篩選出設計師風格語義詞匯（相反極語義詞匯），最終得到每個樣本3組形容詞對，共24個詞匯對，具體樣本詞匯對見表2。對語義匹配度進行評分（–3，–2，–1，0，1，2，3），認為+3為跟原設計師完全匹配，+2為跟設計師較高匹配，+1為跟原設計師低匹配，即認為>0為跟設計師具有匹配度。采用圖片和反義詞詞匯對結合進行語意差異法眼動實驗的圖片素材，制作詞匯對的±3量表，每個詞匯對制作1張圖片。

表1 實驗樣本

Tab.1 Sample picture

2.3 實驗設置

此次實驗采用眼動追蹤技術在實驗室進行，共有45位被試者參加實驗，被試者均者為四川大學在校研究生，包括19位工業設計背景研究生和23位非工業設計背景研究生，年齡分布22～28歲，其中女性20人，男性22人。平均年齡24.3歲（標準差SD=1.48）。被試者的色覺，視力或矯正視力正常，符合眼動實驗要求，且均是自愿進行實驗。實驗共采集了45個實驗數據，剔除由于追蹤比率較低的3個實驗數據，對

剩下的42個實驗數據進行分析。

實驗開始前準備好實驗儀器，邀請被試者進入實驗室進行實驗，為被試者詳細解釋實驗的具體步驟和實驗任務。首先進行眼動追蹤校準，被試者坐在距離顯示屏約60 cm處，為精確跟蹤眼睛位置，一般會進行2–4次校準直至偏差X，Y均小于1.0，隨后，進行正式實驗。被試者被要求盡量保持頭部不移動的情況下，根據實驗樣本圖片，選取最符合的語義評分，通過口語報告，實驗者進行記錄。整個實驗共24張實驗樣本圖片，每張實驗樣本圖片展示時間為35 s，如果被試者在有效時間內已經做出判斷，即跳轉到下一個樣本圖片。為了避免視覺疲憊，圖片采用隨機順序出現。實驗完成后，對被試者進行回顧性訪談。

表2 不同背景被試者對樣本語義感知均值及顯著度

3 實驗數據結果及討論

3.1 語義感知評價均值

從不同背景被試者對樣本語義感知的均值來看（見表2），對大多數的樣本語義感知詞匯而言，工業設計背景被試者的語義感知均值高于非設計背景被試者，工業設計背景被試者是受過良好教育的特殊消費者，對設計師的意圖非常敏感[20]，此處實驗表現在產品語義意圖認知中具有更高的匹配度。僅在樣本1（尖銳—圓潤），樣本5（復雜—簡潔）、樣本6（機械—靈動），以及樣本8（簡樸—高雅）語義感知詞匯中，非工業設計背景被試者與設計師有更高的匹配度。工業設計背景被試者的均值基本上為>0的值，表明他們與設計師有正向認知，能較好地感知設計師的產品語義意圖。

對產品語義感知均值不同背景被試者的語義感知評分進行獨立樣本檢驗，在樣本5普通—高貴的語義詞匯中，不同背景被試者的均值評分（工業設計背景被試者0.53，非工業設計背景被試者–0.43）具有顯著性差異（=0.041<0.05）。

3.2 眼動數據分析

視線在注視點之間極快的運動被稱為掃視[21]，掃描路徑逐點連續顯示注視點位置及各注視點的注視時間等信息，展示了被試者的實時眼球運動軌跡。首次注視時間是指在一個興趣區內的第1次注視時間，整個任務中眼跳的總時間被稱為眼跳時間，時間研究展示被試者的認知活動。注視數目是指在一個興趣區域內的注視總次數[22]。

3.2.1 注視時間

將所有被試者對樣本的平均注視時間和眼跳數據進行分析。工業設計背景被試者對所有實驗圖片進行語義感知的注視時間均值為5 532.2 ms，眼跳時間均值為51.44 ms。非工業設計背景被試者注視時間均值為5 372.7 1ms，眼跳時間均值為53.19 ms，兩類被試者的平均注視時間和眼跳數據并無明顯差異。

3.2.2 興趣區域

興趣區域（Areas of Interest，AOI）是研究者基于研究目的，在分析軟件中人為劃分的區域，是采集眼動數據的基本單元。

根據座椅的功能，通過BeGaze分析軟件，將實驗中樣本圖片劃分成10個興趣區域，包括主視圖和前45°視圖的椅背、椅面、左右扶手及椅腿等。見圖2（以樣本3為例）興趣區域劃分。所有的樣本根據這個原則劃分興趣區，導出眼動實驗數據進行分析，被試者對所有樣本的各興趣區域的平均注視時間見圖3。

圖2 興趣區域劃分

圖3 興趣區域平均注視時間

數據分析表明，工業設計背景被試者和非工業設計背景被試者關注點更多集中在2個視圖的椅背與椅面上，在主視圖椅背上的注視時間分別為121.381 ms和112.755 ms，椅面分別為96.935 ms和85.596 ms，一方面是椅背和椅面是座椅上主要承載功能和造型的主要部分，另一方面是由于椅背處于整個展示圖片的上方，其所占面積較大，且處于視線左上方和右上方。工業設計背景被試者在45°側視圖的椅背擁有更高的注視時間為115.508 ms，非工業設計背景被試者為86.865 ms；而非工業設計背景被試者在主視圖椅腿具有更高注視時間為38.542 ms，工業設計背景被試者為19.437 ms。

對兩組背景被試者興趣區域的平均注視時間、首次注視時間和注視數目進行獨立樣本檢驗，見表3。

興趣區域顯著性分析表明，兩組被試者在45°側視圖的椅背和主視圖椅腿的平均注視時間上具有顯著性差異（椅背=0.029<0.05，椅腿=0.046<0.05）（<0.05是統計學概念，表示顯著性差異）；在45°側視圖左扶手上的平均注視時間盡管沒有顯著差異，但工業設計背景被試者明顯高于非工業設計背景被試者注視時間，其值分別為40.763 ms和29.204 ms。兩組被試者在第一次注視時間并無顯著性差異；在注視數目上，兩組被試者在45°側視圖椅面存在顯著差異（=0.002<0.05）。

表3 興趣區域顯著性分析

Tab.3 Significance analysis of regions of interest

3.2.3 熱點圖分析

在熱點圖中，以暖色度顏色來顯示注視點的時間和位置的動態變化，顏色越接近紅色，表明注視該區域的時間越長。

根據3.1節中兩組被試者對8個樣本的語義感知評價均值，工業設計背景被試者的語義感知均值在大多數情況下高于非工業設計背景被試者。以2類被試者在樣本2對語義感知詞（簡素—優美）評價時的眼動數據為例，進行熱點圖分析。兩類被試者的語義評價均值分別是，工業設計背景被試者為0.32，非工業設計背景被試者為0。選取典型被試者的眼動熱點圖，見圖4。

圖4 簡素—優美眼動熱點圖

可以看出工業設計背景被試者在對產品的觀察中更具有目的性，觀察主要集中座椅的椅背和椅面部位，主要從座椅上的向前的椅背處和椅面處進行觀察。由于此款座椅主要材質為皮質，造型上有皺褶，非工業設計背景被試者的產品語義分析中容易被皺褶部分干擾，從而容易忽略整體造型，眼動掃視的范圍分布廣泛不集中，在主側視圖中間間隙處有較多的停留，具有一定的盲目性。兩組被試者都對語義感知量表處投入了較多的注意。

盡管兩組被試者對8個樣本的語義感知評價均值均存在差異，但僅有樣本5的語義感知詞（普通—高貴）存在有顯著性差異（=0.075，=0.041<0.05），（分別是工業設計背景被試者0.53，非工業設計背景被試者–0.43）。選取典型的被試者熱點圖（見圖5）進行分析，兩類被試者的關注點有較為明顯的區別。由于此款座椅表面采用光滑的皮革材料，工業設計背景被試者關注了椅背中間皮革交接的線，椅背的右側邊緣2種材料交接處和椅面下方與椅腿的連接處。對非工業設計背景被試者而言，主要關注了45°側視圖的椅面上，不能很好地捕捉這款座椅的設計細節，導致對語義感知的匹配度呈現負數。

圖5 普通—高貴眼動熱點圖

此實驗兩組被試者對8個樣本中4對語義感知詞：尖銳—圓潤，復雜—簡潔，機械—靈動，簡樸—高雅的評價均值，存在工業設計背景被試者的評價均值更低的情況，試圖從眼動熱點數據中尋找其原因，分析如下。

1）兩組被試者對樣本1的語義感知詞“尖銳—圓潤”的評分均值分別是工業設計背景被試者0.05，非工業設計背景被試者–0.09。選取典型熱點圖，見圖6。工業設計背景被試者對于這組語義詞匯在45°視角扶手轉角處有大量的關注圖6a樣本中扶手的轉角呈現直角狀態，可能造成工業設計背景被試者偏向于選擇“尖銳”的感知；非工業設計背景被試者在主視圖和45°側視圖關注在椅背上，椅背主要結構線條圓潤飽滿，可以看出他們的關注點主要在產品使用的舒適度上，對于扶手轉角處關注較少，在一定程度上均衡了椅背的圓潤語義。

圖6 “尖銳—圓潤”語義感知評價熱點圖

2）兩組被試者對樣本5的“復雜—簡潔”語義感知評分均值分別為1.84和1.91，其均值差異并不明顯。選取典型熱點圖（見圖7），可以看出兩組被試者的關注點集中在椅面和椅背的曲面造型上，但存在如下區別：工業設計背景被試者在側視圖的椅面的棱角和椅背的棱角的倒圓角處較為關注，表現了對造型及制造細節有較多的關注，而非工業設計背景被試者對產品設計特征的細節之處并不敏感，由此均衡了不同背景被試者對“復雜—簡潔”語義詞匯的語義認知。

3）兩組被試者對樣本6“機械—靈動”語義評分均值分別為0.11和0.83，對其典型熱點圖（見圖8）進行分析：工業設計背景被試者對主視圖的觀察主要集中在椅背上，45°視角的關注在椅面的前面轉角和扶手的轉角處，根據對其的回顧性訪談分析，造成評分比非工業設計背景被試者更加偏向“機械”語義感知詞，是由于扶手和椅腿采用金屬材料，整個造型線條呈現直線狀，能夠給人機械的感覺。從對樣本6的眼動熱點圖的對比可以看出，其主要區別之一在45°側視圖的椅背曲面輪廓上，非工業設計被試者更為關注45°視圖中的曲面輪廓。早期實驗主義者的發現，人們似乎將曲線輪廓與積極愉快的情緒聯系起來[23]，其關注點主要在曲面外輪廓上時，會從造型上捕捉到靈動的語義。

圖7 “復雜—簡潔”語義感知評價熱點圖

圖8 “機械——靈動”語義感知評價熱點圖

4）兩組被試者對樣本8的“簡樸—高雅”的語義感知評價均值差距較小，分別是0.79和1.00。從它們的典型熱點圖（見圖9）看出他們具有相類似的模式。但在45°視圖中，工業設計背景被試者在扶手前端小尖角處表現出更大的興趣，其他樣本具有類似語義感知評價均值時，不同背景被試者在關注的特征上有一些細微的差別，但整體熱點圖的注視模式也是類似的。

圖9 “簡樸—高雅”語義感知評價熱點圖

文中通過不同背景被試者對同一產品的視覺特征感知進行眼動實驗，對產品的語義匹配度、眼動熱點圖、注視時間等數據進行整理和分析。研究表明，具有工業設計背景被試者能夠更好地識別產品語義意圖。驗證了威爾遜提出的設計師（無論是受過培訓還是已畢業）接受過視覺藝術訓練，對產品的視覺質量要比外行人更為敏感[24]。Andrei等的研究也認為工業設計背景者是受過良好教育的特殊消費者，對設計師的意圖非常敏感[25]，因此他們對視覺產品語義詞匯的親和力更高。工業設計背景者能夠發現非工業設計背景者所不敏感的各種特征和組織結構性，較少受到作品表面特征的影響，而對構圖和歷史特征更敏感[26]，傾向于觀察事物的特征比如線條、形狀、紋理等，并從中獲得更多的審美感受。眼動跟蹤數據揭示了參與者和產品之間先前隱藏的共性，預測被試者（用戶）對產品的理解和偏好，以便更好地為產品設計過程提供信息，如馬麗莎等[27]基于眼動實驗對汽車造型特征線進行提取，用以驗證汽車造型特征線產生的語義是否符合用戶的隱性意圖。

在文中的研究中，盡管在大多數情況下，工業設計背景被試者對產品語義詞匯具有更為正向的感知語義評分，從眼動模式上來看，他們也具有較為一致的關注模式。同時，盡管產品是作為一個整體來體驗[28]，但所有的產品特性都有助于用戶對產品的整體感知。具有工業設計背景被試者在座椅的45°視角的椅背、主視圖的椅腿和45°視角的扶手上花費更多的時間。在少數情況下，兩組不同背景被試者感知差異反映了他們對產品造型不同部件具有不同的關注度。在顯著有設計感的情況下，消費者對“設計”特征的意識會增強他們的審美評價[25]。如樣本6在扶手和椅腿部分采用了金屬材料，其他結構部件使用織物材料，兩種背景被試者在語義上呈現顯著性差異。

4 結語

基于產品圖片的語義意圖，結合眼動技術與語義差異實驗，對不同背景用戶的感知差異進行分析和討論。結果表明：工業設計背景被試者對產品的語義詞匯具有更高親和度，表現為他們具有更正向的感知語義評分，對產品語義的感知擁有更高的匹配度；對非工業設計背景被試者語義意圖匹配度高于工業設計背景被試者的產品注視熱區圖進行分析發現，用戶對產品特征關注與產生的意象感知相關，形狀特征與用戶意象感知之間的聯系也不盡相同；不同背景的被試者都對椅背和椅面有更高的興趣，說明這2個部件對用戶意向感知具有較大影響。研究有助于設計者根據用戶的感知與興趣區域的特征的相關性，有針對性地操作設計特征，進行創新設計。

文中僅選取了8個座椅的樣本進行了實驗和討論，研究的樣本量相對較小，在一定程度上有助于量化聯系產品特征和用戶感知，確定不同背景被試的感知差異，但很難從這樣的研究中得出可推廣的結論。未來的研究需要更大的樣本量和多樣的產品種類支撐作進一步探索。

[1] TIM BROWN. Change by Design:How Design Thinking Transforms Organizations and Inspires Innovation [M]. New York: Harper Collins, 2009.

[2] PAIVIO A. Images in Mind: the Evolution of a Theory[M]. New York: Harvester Wheatsheaf, 1991.

[3] HSU S H, CHUANG M C, CHANG C C. A Semantic Differential Study of Designers' and Users' Product Form Perception[J]. International Journal of Industrial Ergonomics, 2000, 25(4): 375-391.

[4] GONZALEZ I, VAL E, JUSTEL D, et al. A Framework for Product Design Based on Semantic Attribution Process[J]. The Design Journal, 2017, 20(1): 16-27.

[5] AHMED S, BOELSKIFTE P. Investigation of Designers' Intentions and a Users' Perception of Product Character [J]. Cheminform, 2006,16:372-381.

[6] KHALAJ J, PEDGLEY O. Comparison of Semantic Intent and Realization in Product Design: A Study on High-End Furniture Impressions[J]. International Journal of Design, 2014, 8(3):79-96.

[7] 唐幫備. 需求隱喻映射驅動的產品創新設計多覺表達用戶體驗愉悅測評方法研究[D]. 重慶: 重慶大學, 2018.

TANG Bang-bei. Research on User Experience Pleasure Evaluation Method of Product Innovation Design Multisensory Expression Based on the Demand Metaphor Mapping[D]. Chongqing: Chongqing University, 2018.

[8] PENG Yan, ZHOU Tian, WANG Shao-peng, et al. Design and Implementation of a Real-Time Eye Tracking System[J]. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, 2013, 20: 1-5.

[9] SUN Ling-yun, XIANG Wei, YANG Cheng, et al. The Role of Sketching States in the Stimulation of Idea Generation: An Eye Movement Study[J]. Creativity Research Journal, 2014, 26(3): 305-313.

[10] REID T N, MACDONALD E F, DU Ping. Impact of Product Design Representation on Customer Judment[J]. Journal of Mechanical Design, 2013, 135(9): 091008- 091008.

[11] THIBAUT J P, FRENCH R M. Analogical Reasoning, Control and Executive Functions: A Developmental Investigation with Eye-Tracking[J]. Cognitive Development, 2016, 38: 10-26.

[12] SLANZI G, BALAZS J A, VELáSQUEZ J D. Combining Eye Tracking, Pupil Dilation and EEG Analysis for Predicting Web Users Click Intention[J]. Information Fusion, 2017, 35: 51-57.

[13] LIANG Chao-yun, LIN C T, YAO S N, et al. Visual Attention and Association: An Electroencephalography Study in Expert Designers[J]. Design Studies, 2017, 48: 76-95.

[14] THOMAS L E, LLERAS A. Moving Eyes and Moving Thought: On the Spatial Compatibility between Eye Movements and Cognition[J]. Psychonomic Bulletin & Review, 2007, 14(4): 663-668.

[15] NUTHMANN A, SMITH T J, ENGBERT R, et al. CRISP: A Computational Model of Fixation Durations in Scene Viewing[J]. Psychological Review, 2010, 117(2): 382-405.

[16] DROLL J A, HAYHOE M M. Trade-Offs between Gaze and Working Memory Use[J]. Journal of Experimental Psychology Human Perception and Performance, 2007, 33(6): 1352-1365.

[17] YU R, GERO J S. Using Eye-tracking to Study Designers' Cognitive Behaviour when Designing with Caad[C]// 52nd International Conference of the Architectural Science Association. Melbourne: the Architectural Science Association and Rmit University, 2018: 443-451.

[18] 李卓亭. 基于意象尺度的家具產品PI規劃應用研究[D]. 杭州: 浙江農林大學, 2015.

LI Zhuo-ting. The Research of Programming in Furniture PI Based on Image Scale[D]. Hangzhou: Zhejiang A & F University, 2015.

[19] NAGAMACHI M. Kansei Engineering: A New Ergonomic Consumer-Oriented Technology for Product Development[J]. International Journal of Industrial Ergonomics, 1995, 15(1): 3-11.

[20] DUMITRESCU A. The Influence of Consumer's Aware-ness of Product's Designed Character on Aesthetic Assessment[J]. UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering, 2018, 80(3): 243-252.

[21] NISIFOROU E, LAGHOS A. Field Dependence-Indepe-ndence and Eye Movement Patterns: Investigating Users' Differences through an Eye Tracking Study[J]. Interacting With Computers, 2016, 28(4): 407-420.

[22] 鄭玉瑋, 王亞蘭, 崔磊. 眼動追蹤技術在多媒體學習中的應用: 2005—2015年相關研究的綜述[J]. 電化教育研究, 2016, 37(4): 68-76.

ZHENG Yu-wei, WANG Ya-lan, CUI Lei. The Application of Eye Tracking Technology in Multimedia Learning: A Review of Research from 2005 to 2015[J]. e-Education research, 2016, 37(4): 68-76, 91.

[23] DAZKIR S S, READ M A. Furniture Forms and Their Influence on our Emotional Responses Toward Interior Environments[J]. Environment and Behavior, 2012, 44(5): 722-732.

[24] WILSON M A. The Socialization of Architectural Preference[J]. Journal of Environmental Psychology, 1996, 16(1): 33-44.

[25] DUMITRESCU A. Some Aspects Regarding the Relationship between Consumer and Industrial Design[J]. MATEC Web of Conferences, 2017, 112(1): 09002.

[26] SILVIA P J. Interested Experts, Confused Novices: Art Expertise and the Knowledge Emotions[J]. Empirical Studies of the Arts, 2013, 31(1): 107-115.

[27] 馬麗莎, 呂健, 單軍軍, 等. 基于眼動追蹤的汽車造型特征線設計方法研究[J]. 包裝工程, 2019, 40(4): 234-241.

MA Li-sha, LYU Jian, SHAN Jun-jun, et al. Design Method of Automobile Modeling Feature Line Based on Eye Movement Tracking[J]. Packaging Engineering, 2019, 40(4): 234-241.

[28] SCHIFFERSTEIN H N J. The Perceived Importance of Sensory Modalities in Product Usage: A Study of Self- Reports[J]. Acta Psychologica, 2006, 121(1): 41-64.

Users' Cognitive Differences of Seat Modeling based on Eye Movement TrackingForest Heron Sichuan University

LIN Lu, XIONG Yan, LI Qin-zheng, YANG Dan-feng

(Sichuan University, Chengdu, 610065, China)

In view of the inconsistency between the potential design intent and actual user perception in the design process, based on the objective and quantified experimental results, the paper aims to study the perception differences of the products from the participants with different backgrounds according to the designer's intent. Based on Semantic differential-SD experiment, eye tracking technology and retrospective interviews, using the chairs as experimental samples, 42 participants were conducted product semantics matching experiment. The data about participants’ perception of product features and the image decision-making process were recorded and analyzed to compare different attention patterns. Generally speaking, the participants with industrial design backgrounds have the higher matching degree to product semantic perception. When the semantic matching degree between different backgrounds, the gaze points of design features are different. And all participants with different backgrounds pay more attention on the back and surface of the chair.The results show that user’s attention to product features is related to the perception of the generated imagery, and the relationship can be described objectively with eye tracking technology. It will help to understand the perception differences between users with different backgrounds, and support designers to operate design features in a targeted way in the innovative design.

eye tracking technology; user perception; semantic matching; product features

TB472

A

1001-3563(2022)10-0136-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.10.016

2022-01-05

四川省科技計劃重點研發項目（2018GZ0297）

林鷺（1996—），女，碩士生，主攻工業設計。

責任編輯：陳作