基于眼動追蹤技術在水曲柳飾面板的應用研究

余樂輝　楊元　黃亞南

摘? 要：本研究使用眼動追蹤技術，測試人們對水曲柳飾面板的審美偏好。經過對被測試人群的注視時間、實驗樣本熱點等一系列數據進行統計，分析用戶對各色水曲柳飾面板的主觀喜好，讓參與實驗的人們觀看 6 種不同色彩的水曲柳飾面板圖片。根據數據可為設計師指明最受認同的材料，為該材料應用于室內裝修或家具制造的設計當中提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：水曲柳飾面板；眼動儀；視覺評價

本文將通過被測試者的眼球熱點來測試 6 種不同色彩的水曲柳，通過眼動實驗的數據，測試得出參加此次實驗的人們最喜愛的一種。為該材料應用于室內裝修或家具制造的設計當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。它在室內裝飾和家具制造的材料中相當常見。

水曲柳裝飾板利用到了豐富的水曲柳木材資源，達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。由于規格、加工工藝等因素不同，水曲柳板材的價格也不同。水曲柳板材的價格低廉，一張板材多則幾百上千，少則幾十。相對于其他實木飾面板而言，水曲柳飾面板性價比高，適合大多數人的選擇。

1.2 水曲柳飾面板的優缺點

水曲柳面板優點：最核心的便是其綠色且環保的特點。會選用天然水曲柳作為加工材料，通過機械刨切成薄層，然后在經過工藝膠粘在膠合板表面再熱壓制成。市面上絕大多數的品牌商家所使用的膠合板都是符合國家所規定的環保等級，所以生產出來的水曲柳面板也是非常環保的。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度，水曲柳面板還能夠在性能上不會發生特別的變化，可以適用于大多數環境的使用。

水曲柳面板也因為它是天然木材的因素導致面板容易被蟲蛀且不抗腐，需要不定時的保養。其耐濕的特性使它不容易干燥，容易發生翹裂的狀況。在加工時，水曲柳大面板容易收縮變形，大多數時候需要用若干小木面板進行拼接。

2 實驗方案設計

2.1 實驗儀器與實驗對象

EyeLink II 是加拿大的一所研究公司于 2001 年生產出來。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。頭戴式的設計使得它能夠運動補償到頭部功能，并且可以讓使用場景變得更為廣泛。

這款眼動儀設備充分結合了超銳度的圖像處理功能與定制的高速攝像機。他可在產生速度噪聲最低的情況下，還保持穩定的數據質量。在線時，注視數據位置的時滯僅為 3ms，眼動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）和最快數據頻率（每秒 500 個樣本）。相機的取景距離在 40-80mm。此設備極為適合觀測被測試著移動中注視的方位，有效保障眼部位置的穩定性。

EyeLink II 系統還包含 3 個小型攝像機，其中兩臺眼部攝影機可進行雙眼式的眼部跟蹤，能夠輕松識別主視眼的觀測，從而避免像其他頭戴式眼部跟蹤儀器一樣，需要不斷的機械組合。單個的攝像機內還配有內置照明裝置，可保障在整個實驗過程中有效的提供照明亮度，還可以快速適應周圍的照明環境，根據他們的變化進行數字化的補償，能夠確保在實驗過程當中獲得極其穩定的實驗數據。

它把設備安裝在一個既舒適又穩定的頭帶上。此系統沒有配備鏡面，機身四平八穩且便于安裝，整體的設計不僅小巧玲瓏還質地輕盈，讓被測試著有最佳的穩定性和最適宜的頭部轉動慣性，能夠很好的提高舒適度降低他們在測試中所產生的疲勞感，有利于實驗的順利實施。

所選取的實驗對象共 20 名，有在校學生、企業職工和教師。實驗對象身體素質良好，并在測試前對其進行了視力表的檢測，視功能都在正常的區間。

2.2 實驗目的

實驗目的是分析實驗人員眼中最受歡迎的水曲柳飾面板。通過此次實驗，測量被測者的客觀眼動生理數據，定量分析以判定被測者對樣本圖片的意象感知。

運用專家分析法，選出最具代表的不同顏色的六種水曲柳飾面板，運用 Adobe Photoshop 軟件得到 6 個樣本圖片（依次編號為 1-6，如圖 1 所示）。為了得到更精確有效的數據，對樣本圖片的不同顏色進行排序，實驗中樣本圖片的大小和分辨率均采用統一的數值，以避免界面問題帶來的干擾。

經過對一系列的實驗結果的數據分析表明：，當 EyeLink II 這款眼動追蹤技術應用于本文實驗中的水曲柳飾面板時，每位參與實驗的人員注視的數據既可以清楚地反映人們對材料的視覺吸引程度，進而反饋出測試者的審美偏好；在我們使用眼動儀對不同樣式的水曲柳飾面板進行色彩視覺的偏好測試時，以色彩為評價載體能夠快速對消費者的主觀意識進行反饋。

2.3 實驗過程

整個實驗過程需要大約 15 分鐘，包括實驗前期準備實驗講解、設備調試、視線校4 min，實驗后被試者問卷填寫和訪談 2 分鐘，眼動追蹤實驗 9 分鐘左右。實驗步驟如下：

（1）為了增加測試的精準性，減少實驗時所產生的誤差，實驗前由實驗人員向被試者說明實驗中的注意事項、實驗要求和實驗目的；

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

（3）調試程序，校準焦點；

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

實驗設定每張樣本圖片的出現時間為 6 s，時間太長易造成被試的視覺疲勞，時間太短則難以判定形態的典型特征。

實驗的所有成員在完成眼動實驗后，還對其進行了同一實驗素材的問卷調研。測試中每幅水曲柳的圖片都會得到調研對象的喜好偏向，其中問卷的選項為“非常喜歡”“喜歡”“一般”“討厭”到 “非常討厭”，得分依次標定為“5”“4”“3”“2”“1”。

2.4 實驗分析與結果

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

眼動追蹤實驗完美的將受試者的各類捉摸不透的“第六感”反饋為真實的數據。各色水曲柳飾面板的測試的結果也充分反映了受測試對于各類樣式的主觀喜好程度，也能夠一定程度上展現了他們的〝一見傾心〞。此類眼動測試可得到最直觀的參考數據，可以用來判斷是否對其材料產生了興趣。

3. 結語

本研究運用眼動追蹤實驗測量用戶對各色水曲柳飾面板的喜愛程度，以其為對象，通過對首次注視時間、注視時長、注視頻率和瀏覽頻率等客觀數據進行定量分析，為該材料應用于室內裝修或家具制造的設計當中提供一定的參考和借鑒。

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作者簡介：余樂輝，1995年10月出生，男，漢族，江西省南昌人，中南林業科技大學大學家具與藝術設計學院，18級在讀研究生，碩士學位，專業：工業設計工程，研究方向：交互設計。