人們的信息獲取很大程度上依賴(lài)于視覺(jué)，約有80%～90%的外界信息是通過(guò)人的眼睛獲得的。人的視線(xiàn)具有直接性、自然性和雙向性等其它信息所無(wú)法具備的特點(diǎn)[l]。正是基于這一點(diǎn)，為了進(jìn)一步對(duì)人的視覺(jué)信息進(jìn)行探究，而開(kāi)發(fā)了眼動(dòng)技術(shù)。眼動(dòng)技術(shù)主要通過(guò)眼動(dòng)軌跡的記錄，并從中提取諸如注視點(diǎn)、注視時(shí)間和次數(shù)、眼跳距離、瞳孔大小等數(shù)據(jù)，研究個(gè)體內(nèi)在的認(rèn)知過(guò)程[M]。其應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，包括HCI(human-computerinteraction)人機(jī)交互研究，心理學(xué)探究，網(wǎng)頁(yè)及平面設(shè)計(jì)評(píng)估，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估，動(dòng)物認(rèn)知習(xí)性研究以及在電子游戲設(shè)計(jì)等方面。過(guò)去家具造型方面的研究主要從美學(xué)原理、主觀(guān)評(píng)價(jià)等方面來(lái)開(kāi)展，具有一定的局限性。眼動(dòng)技術(shù)在平面設(shè)計(jì)及心理學(xué)研究等方面的成功實(shí)例告訴我們，現(xiàn)代家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)中引入眼動(dòng)技術(shù)將會(huì)帶來(lái)家具創(chuàng)新方法方面的新突破。
 

作者以椅類(lèi)家具中傳統(tǒng)的造型元素搭腦為例，初步探討了眼動(dòng)技術(shù)在家具造型評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用，并進(jìn)一步分析探討了眼動(dòng)技術(shù)在整個(gè)家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用。 

 

1.1受試者

10名大學(xué)生志愿者，年齡24±3.6歲，其中7名男生，3名女生，身體健康，無(wú)色盲或色弱癥狀，裸眼或矯正視力大于1.0，試驗(yàn)前6h未看電視或使用電腦，無(wú)眼部不適癥狀，女生避免眼部畫(huà)濃妝。
1.2實(shí)驗(yàn)儀器、材料及方法

本試驗(yàn)利用美國(guó)Tobii1750式眼動(dòng)儀，采用Clearview2.7.0軟件系統(tǒng)對(duì)受試者的眼動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄，顯示屏為DELL顯示器，刷新頻率85Hz，觀(guān)察者距離顯示屏約600mm，眼動(dòng)儀采集頻率250Hz。

選擇椅背搭腦的弓背長(zhǎng)度L2與搭腦的總長(zhǎng)度L1以及搭腦弓背的高度作為搭腦造型量化的基礎(chǔ)，以L(fǎng)2/L1為搭腦造型量化的指標(biāo)，弓背高度不變，

如圖1所示。5把座椅a、b、c、d、e，其L2/L1分別取0.2、0.25、0.3、0.5和0.67共5個(gè)水平，其它

造型元素及其尺度完全一樣。

為了減小視覺(jué)習(xí)慣對(duì)視覺(jué)對(duì)象排列順序的影響，將5把座椅排列為環(huán)形，并且按排列組合使每把座椅在左上角第一區(qū)域的次數(shù)相等，得到25張圖片，環(huán)形如圖2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，25張圖片隨機(jī)呈現(xiàn)，并記錄受試者的眼動(dòng)軌跡，進(jìn)行主觀(guān)評(píng)價(jià)。主觀(guān)評(píng)價(jià)包括活潑程度、美觀(guān)性、流暢程度和穩(wěn)定感等，采用語(yǔ)義微分的5級(jí)量表形式。

在家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的過(guò)程中，不僅要考慮人的使用方面的需求，同時(shí)還要滿(mǎn)足人的視覺(jué)舒適性，即審美需求�，F(xiàn)在家具在審美需求方面的研究主要采用理論分析與主觀(guān)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，雖然有一定的效果，但仍存弊端，這主要是因?yàn)橹饔^(guān)評(píng)價(jià)中無(wú)論廣泛的語(yǔ)義微分法，還是模糊估計(jì)評(píng)價(jià)，都是建立在對(duì)語(yǔ)義的理解之上的，受試者對(duì)語(yǔ)義的理解與把握不同，以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同直接影響統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，而眼動(dòng)技術(shù)則是一種較為客觀(guān)方法，通過(guò)人體生理反應(yīng)，研究人體對(duì)產(chǎn)品的喜好及興趣點(diǎn)。
 

眼動(dòng)技術(shù)在家具設(shè)計(jì)創(chuàng)新中應(yīng)用時(shí)，相關(guān)變量的控制至關(guān)重要，包括視覺(jué)呈現(xiàn)和受試者生理、心理兩個(gè)方面的因素。家具的視覺(jué)呈現(xiàn)包括家具的造型、質(zhì)感、裝飾等等，要對(duì)這些元素細(xì)化并且進(jìn)行量化處理；受試者的生理、心理因素受其年齡、動(dòng)機(jī)水平、所處時(shí)代背景、專(zhuān)業(yè)、經(jīng)驗(yàn)等諸方面的影響。在試驗(yàn)過(guò)程中要盡量排除視覺(jué)思維定勢(shì)、受試者生理、心理等方面的不利影響。
 

在應(yīng)用眼動(dòng)技術(shù)進(jìn)行家具視覺(jué)因素評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)以視覺(jué)心理學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等為理論基礎(chǔ)，建立眼動(dòng)數(shù)據(jù)參量（視覺(jué)評(píng)價(jià)指標(biāo)）與受試者心理指標(biāo)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。首先通過(guò)眼動(dòng)儀采集受試者相關(guān)視覺(jué)信息，包括視點(diǎn)數(shù)據(jù)（gazedata，GZD)、有效視點(diǎn)數(shù)據(jù)（fixationdata,FXD)、事件數(shù)據(jù)（eventdata,EVD)、興趣區(qū)域數(shù)據(jù)（AOIdata,AOI)、興趣區(qū)列表（AOIlist,AOIL)、綜合眼動(dòng)數(shù)據(jù)（combineddata,CMD)以及熱點(diǎn)圖（hotspotplot)、視點(diǎn)圖(gazeplot)、視頻（眼動(dòng)軌跡AVI視頻）。并利用這些視覺(jué)信息建立相關(guān)視覺(jué)評(píng)級(jí)指標(biāo)，常見(jiàn)的視覺(jué)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：

(1)總注視次數(shù)和時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)方案不同，可以選擇興趣區(qū)域數(shù)據(jù)或有效視點(diǎn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算某一區(qū)域受試者總注視次數(shù)和注視時(shí)間。大量試驗(yàn)研究表明，總注視次數(shù)和時(shí)間與受試者的關(guān)注度成正比，因此，家具視覺(jué)因素評(píng)價(jià)中可采用次指標(biāo)，以反映受試者對(duì)家具視覺(jué)因素的關(guān)注程度。

(2) 平均注視時(shí)間和次數(shù)。在分析總注視次數(shù)和總注視時(shí)間的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步通過(guò)平均注視時(shí)間和平均注視次數(shù)，對(duì)受試者的眼動(dòng)行為進(jìn)行深入分析。視覺(jué)心理學(xué)研究表明：在人的視覺(jué)關(guān)注時(shí)間大致相同的情況下，按照平均注視時(shí)間和平均注視次數(shù)可將視覺(jué)行分為多次短暫關(guān)注、少次較長(zhǎng)時(shí)間關(guān)注、平均關(guān)注和混亂關(guān)注4種模式，不同的關(guān)注模式反映了不同的心理變化。目前相關(guān)研究成果已廣泛應(yīng)用于犯罪心理學(xué)等領(lǐng)域，如測(cè)謊等。在家具視覺(jué)因素的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，受試者通常對(duì)復(fù)雜而又美觀(guān)的造型呈現(xiàn)少次較長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)注，而對(duì)簡(jiǎn)單的造型則呈現(xiàn)多次短暫性關(guān)注。在視覺(jué)舒適性方面，當(dāng)受試者感到厭惡而不耐煩時(shí)會(huì)出現(xiàn)總注視時(shí)間短或平均注視時(shí)間和次數(shù)不統(tǒng)一的混亂模式，反之則數(shù)據(jù)較為統(tǒng)一。因此，利用這一指標(biāo)結(jié)合視覺(jué)心理學(xué)，可對(duì)家具視覺(jué)因素進(jìn)行比較客觀(guān)的評(píng)價(jià)。

(3) 視點(diǎn)軌跡。視點(diǎn)軌跡是視點(diǎn)圖（Gazeplot)結(jié)合有效視點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，主要反映受眾的觀(guān)察順序。該指標(biāo)在網(wǎng)頁(yè)閱讀和認(rèn)知心理研究領(lǐng)域應(yīng)用較廣。根據(jù)視覺(jué)心理學(xué)和造型美學(xué)的相關(guān)理論可知，觀(guān)察順序不僅受人的視覺(jué)次序定勢(shì)的影響，造型也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不同程度的引導(dǎo)作用。如造型的運(yùn)動(dòng)感、韻律感等不同，人的視點(diǎn)軌跡也不同。在家具設(shè)計(jì)研究過(guò)程中，可以通過(guò)視點(diǎn)軌跡的分析，來(lái)探究不同造型因素對(duì)受試者的影響，再結(jié)合相關(guān)主觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)家具造型韻律感、比例、和諧程度等做出客觀(guān)的評(píng)價(jià)。

(4) 首視點(diǎn)個(gè)數(shù)。是根據(jù)興趣區(qū)域或有效視點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)受試者開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)眼動(dòng)行為中視點(diǎn)分布狀況的反映。首視點(diǎn)個(gè)數(shù)在平面設(shè)計(jì)方面應(yīng)用較多，主要用于確定宣傳表現(xiàn)形式吸引人關(guān)注的優(yōu)先級(jí)另0。在家具設(shè)計(jì)中，通過(guò)該指標(biāo)可找到家具視覺(jué)因素的首要因素及其部位。

(5) 合并熱點(diǎn)圖。主要是將各個(gè)樣本的熱點(diǎn)圖(hotspotplot)原始數(shù)據(jù)合而得到，即綜合熱點(diǎn)圖。

從圖中，可以很直觀(guān)的看出家具不同部位受關(guān)注的程度。
 

結(jié)合10名受試者對(duì)5把座椅搭腦造型的眼動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，分析座椅弓背形搭腦造型與眼動(dòng)指標(biāo)的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，如圖1和表1所示。 

圖3為某一受試者對(duì)25張圖片中的某一張進(jìn)行測(cè)試時(shí)，對(duì)5張座椅靠背造型的視覺(jué)行為綜合熱點(diǎn)圖。由此圖可知，對(duì)于該受試者，隨著搭腦弓背部長(zhǎng)度的增大，受關(guān)注的程度逐漸降低，并且對(duì)于較短的搭腦弓背，受試者的關(guān)注點(diǎn)位于搭腦的頂部突出部位和搭腦與靠背交角處，而對(duì)于較長(zhǎng)的搭腦弓背，受試者關(guān)注的部位位于搭腦的下部，呈現(xiàn)整體觀(guān)察的趨勢(shì)。

由表1可知，隨著座椅搭腦弓背長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，總得注視時(shí)間減少，平均注視時(shí)間先增加后減少，

而注視次數(shù)和首視點(diǎn)次數(shù)呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢(shì)。綜合各項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)可以看出，對(duì)于座椅a和e的搭腦造型，受試者普遍呈現(xiàn)多次短暫關(guān)注的視覺(jué)行為；對(duì)于座椅c的搭腦造型，受試者普遍呈現(xiàn)少次長(zhǎng)時(shí)間關(guān)注的視覺(jué)行為，而對(duì)于座椅b和d的搭腦造型，受試者的視覺(jué)行為介于前兩種情況之間，偶爾呈現(xiàn)不規(guī)則混亂模式。

綜上分析，結(jié)合視覺(jué)心理學(xué)的相關(guān)原理可知，受試者對(duì)弓背長(zhǎng)度適中的搭腦造型比較容易接受和欣賞，此時(shí)，弓背長(zhǎng)度約為搭腦總長(zhǎng)度的1/3左右。

利用格拉布斯異常值判斷法，對(duì)10名受試者的主觀(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果（每位受試者分布對(duì)25張圖片中的5張座椅搭腦造型依次進(jìn)行評(píng)價(jià)）進(jìn)行異常值判讀，發(fā)現(xiàn)1名受試者主觀(guān)評(píng)價(jià)出現(xiàn)異常，故排除，對(duì)其余受試者的主觀(guān)評(píng)價(jià)值進(jìn)行平均數(shù)計(jì)算，并作圖，如圖4所示。

由圖4可知，隨著座椅搭腦弓背部長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，座椅搭腦造型的活潑感降低，而穩(wěn)定感增強(qiáng)；而搭腦造型的美觀(guān)性和線(xiàn)條的流暢性隨著座椅搭腦弓背部長(zhǎng)度的增長(zhǎng)先提高后降低。這也進(jìn)一步印證了眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)的結(jié)果，雖然座椅e的穩(wěn)定性較大，但綜合評(píng)價(jià)較低，視覺(jué)張力不夠，給人的感覺(jué)平凡而缺乏吸引力。結(jié)合熱點(diǎn)圖還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于穩(wěn)定性較高的家具造型元素，受試者呈現(xiàn)整體觀(guān)察的趨勢(shì)，而對(duì)于穩(wěn)定性較差的家具造型元素，受試者的關(guān)注點(diǎn)集中于連接部位和曲度變化較大的部位。

這些分析得出的規(guī)律會(huì)給家具創(chuàng)新及優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)許多科學(xué)提示，也是其它許多評(píng)價(jià)方法所不能企及的。
 

眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用及研究較早，在19世紀(jì)末一個(gè)名為EmiloJaval的法國(guó)眼科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)有個(gè)病人在進(jìn)行閱讀時(shí)有比較特殊的眼睛運(yùn)動(dòng)。他的這一發(fā)現(xiàn)被稱(chēng)為是對(duì)眼動(dòng)的最早研究。眼動(dòng)研究早期主要釆用肉眼觀(guān)察和機(jī)械記錄的方法，其精確度較差，往往得不到有價(jià)值的研究數(shù)據(jù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，以及角膜反光法的應(yīng)用，眼動(dòng)技術(shù)有了很大的提高，其廣泛應(yīng)用可為科學(xué)研究者帶來(lái)許多有用的數(shù)據(jù)。

眼動(dòng)技術(shù)在平面設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛且比較成熟，如網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和平面廣告設(shè)計(jì)等等，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究較多，主要釆用對(duì)比評(píng)估的方法，且圍繞關(guān)注度進(jìn)行變量控制和指標(biāo)確定。在認(rèn)知心理學(xué)研究領(lǐng)域其應(yīng)用則更為廣泛，主要釆用特殊受眾與一般受眾個(gè)體之間眼動(dòng)行為對(duì)比的方法，通過(guò)收集各項(xiàng)觀(guān)察動(dòng)作的各項(xiàng)參量，探究眼動(dòng)行為與某些心理現(xiàn)象與心理生理疾病的關(guān)系。而在家具設(shè)計(jì)方面，眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用卻非常少見(jiàn)。運(yùn)用眼動(dòng)儀與視線(xiàn)跟蹤技術(shù)研究審美欣賞的心理特征及能力，眼動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用為滿(mǎn)足人的審美需求提供了科學(xué)依據(jù)，在美學(xué)上具有一定的學(xué)術(shù)意義。
 

眼動(dòng)技術(shù)不僅可以?xún)?yōu)化家具的視覺(jué)因素，甚至在家具創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都可以發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)作用，主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

(1)探究審美偏好，定位產(chǎn)品市場(chǎng)。設(shè)計(jì)準(zhǔn)備主要包括素材搜集，市場(chǎng)調(diào)研等，眼動(dòng)技術(shù)在此方面可以探究消費(fèi)者的審美偏好，通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)而對(duì)整個(gè)市場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估，準(zhǔn)確把握市場(chǎng)，確定設(shè)計(jì)方向。

(2)研究傳統(tǒng)精華，融入創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，要追求創(chuàng)新的科學(xué)性和美觀(guān)性。在對(duì)前人作品進(jìn)行總結(jié)后再創(chuàng)新是一個(gè)很好的思路，通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)家具進(jìn)行研究，對(duì)造型規(guī)律進(jìn)行科學(xué)性總結(jié)，融入創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

(3) 計(jì)劃。應(yīng)用眼動(dòng)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，模擬賣(mài)場(chǎng)視覺(jué)選擇，從研究結(jié)果中做出選擇，并從數(shù)據(jù)分析中總結(jié)規(guī)律進(jìn)行方案優(yōu)化。

(4) 宣傳效果評(píng)估，優(yōu)化產(chǎn)品宣傳。在產(chǎn)品的宣傳方面，主要涉及平面設(shè)計(jì)和主流媒體宣傳制作，眼動(dòng)技術(shù)在這些方面的應(yīng)用非常之多。對(duì)宣傳方案進(jìn)行評(píng)估并優(yōu)化宣傳方案，達(dá)到更好推廣效果。
 

綜上可知，眼動(dòng)技術(shù)能夠比較客觀(guān)地對(duì)家具視覺(jué)元素進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中注視時(shí)間、平均注視時(shí)間、注視次數(shù)、首視點(diǎn)次數(shù)、綜合熱點(diǎn)圖以及注視模式等視覺(jué)行為評(píng)價(jià)指標(biāo)不僅能夠較好地反映家具視覺(jué)元素刺激對(duì)人體生理、心理的影響，還可以將家具各視覺(jué)因素的影響程度及分布在家具整體上比較直觀(guān)地反映出來(lái)。這方面相關(guān)理論研究將會(huì)為家具的視覺(jué)因素創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供科學(xué)提示和理論指導(dǎo)。
 

總之，眼動(dòng)技術(shù)為家具設(shè)計(jì)研究提供了新思路，為家具視覺(jué)因素的科學(xué)、客觀(guān)評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，眼動(dòng)技術(shù)在現(xiàn)代家具創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)均有廣闊的發(fā)展空間。家具設(shè)計(jì)研究工作者可充分利用這一新技術(shù)，提高中國(guó)家具的設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)家具行業(yè)的發(fā)展。