基于眼动追踪技术在水曲柳饰面板的应用研究

余乐辉　杨元　黄亚南

摘  要：本研究使用眼动追踪技术，测试人们对水曲柳饰面板的审美偏好。经过对被测试人群的注视时间、实验样本热点等一系列数据进行统计，分析用户对各色水曲柳饰面板的主观喜好，让参与实验的人们观看 6 种不同色彩的水曲柳饰面板图片。根据数据可为设计师指明最受认同的材料，为该材料应用于室内装修或家具制造的设计当中提供一定的参考和借鉴。

关键词：水曲柳饰面板；眼动仪；视觉评价

本文将通过被测试者的眼球热点来测试 6 种不同色彩的水曲柳，通过眼动实验的数据，测试得出参加此次实验的人们最喜爱的一种。为该材料应用于室内装修或家具制造的设计当中提供一定的参考和借鉴。

1 水曲柳饰面板

1.1 水曲柳饰面板概述

水曲柳面板是一种天然的水曲柳木材，被刨成一定厚度的薄片，粘合在胶合板表面，之后热压成能够使用的材料。它在室内装饰和家具制造的材料中相当常见。

水曲柳装饰板利用到了丰富的水曲柳木材资源，达到了降低加工成本的目的。还具有所特有的木料花纹，因而受到普罗大众的喜爱。水曲柳一般分成山线和直线两种。由于规格、加工工艺等因素不同，水曲柳板材的价格也不同。水曲柳板材的价格低廉，一张板材多则几百上千，少则几十。相对于其他实木饰面板而言，水曲柳饰面板性价比高，适合大多数人的选择。

1.2 水曲柳饰面板的优缺点

水曲柳面板优点：最核心的便是其绿色且环保的特点。会选用天然水曲柳作为加工材料，通过机械刨切成薄层，然后在经过工艺胶粘在胶合板表面再热压制成。市面上绝大多数的品牌商家所使用的胶合板都是符合国家所规定的环保等级，所以生产出来的水曲柳面板也是非常环保的。水曲柳面板的物理特性良好，具有耐磨耐湿，切面光滑，油漆的着附性能好等；并具有一定的抗震力和弯曲强度，水曲柳面板还能够在性能上不会发生特别的变化，可以适用于大多数环境的使用。

水曲柳面板也因为它是天然木材的因素导致面板容易被虫蛀且不抗腐，需要不定时的保养。其耐湿的特性使它不容易干燥，容易发生翘裂的状况。在加工时，水曲柳大面板容易收缩变形，大多数时候需要用若干小木面板进行拼接。

2 实验方案设计

2.1 实验仪器与实验对象

EyeLink II 是加拿大的一所研究公司于 2001 年生产出来。它是一种头戴式双目跟踪的装置，具有两种图像处理模式：瞳孔 500 Hz 采样和瞳孔- cr250 Hz 采样。头戴式的设计使得它能够运动补偿到头部功能，并且可以让使用场景变得更为广泛。

这款眼动仪设备充分结合了超锐度的图像处理功能与定制的高速摄像机。他可在产生速度噪声最低的情况下，还保持稳定的数据质量。在线时，注视数据位置的时滞仅为 3ms，眼动跟踪范围大概在水平 +/-40°及垂直 +/-36°，并可以配合最高分辨率（噪音界限<0.01）和最快数据频率（每秒 500 个样本）。相机的取景距离在 40-80mm。此设备极为适合观测被测试着移动中注视的方位，有效保障眼部位置的稳定性。

EyeLink II 系统还包含 3 个小型摄像机，其中两台眼部摄影机可进行双眼式的眼部跟踪，能够轻松识别主视眼的观测，从而避免像其他头戴式眼部跟踪仪器一样，需要不断的机械组合。单个的摄像机内还配有内置照明装置，可保障在整个实验过程中有效的提供照明亮度，还可以快速适应周围的照明环境，根据他们的变化进行数字化的补偿，能够确保在实验过程当中获得极其稳定的实验数据。

它把设备安装在一个既舒适又稳定的头带上。此系统没有配备镜面，机身四平八稳且便于安装，整体的设计不仅小巧玲珑还质地轻盈，让被测试着有最佳的稳定性和最适宜的头部转动惯性，能够很好的提高舒适度降低他们在测试中所产生的疲劳感，有利于实验的顺利实施。

所选取的实验对象共 20 名，有在校学生、企业职工和教师。实验对象身体素质良好，并在测试前对其进行了视力表的检测，视功能都在正常的区间。

2.2 实验目的

实验目的是分析实验人员眼中最受欢迎的水曲柳饰面板。通过此次实验，测量被测者的客观眼动生理数据，定量分析以判定被测者对样本图片的意象感知。

运用专家分析法，选出最具代表的不同颜色的六种水曲柳饰面板，运用 Adobe Photoshop 软件得到 6 个样本图片（依次编号为 1-6，如图 1 所示）。为了得到更精确有效的数据，对样本图片的不同颜色进行排序，实验中样本图片的大小和分辨率均采用統一的数值，以避免界面问题带来的干扰。

经过对一系列的实验结果的数据分析表明：，当 EyeLink II 这款眼动追踪技术应用于本文实验中的水曲柳饰面板时，每位参与实验的人员注视的数据既可以清楚地反映人们对材料的视觉吸引程度，进而反馈出测试者的审美偏好；在我们使用眼动仪对不同样式的水曲柳饰面板进行色彩视觉的偏好测试时，以色彩为评价载体能够快速对消费者的主观意识进行反馈。

2.3 实验过程

整个实验过程需要大约 15 分钟，包括实验前期准备实验讲解、设备调试、视线校4 min，实验后被试者问卷填写和访谈 2 分钟，眼动追踪实验 9 分钟左右。实验步骤如下：

（1）为了增加测试的精准性，减少实验时所产生的误差，实验前由实验人员向被试者说明实验中的注意事项、实验要求和实验目的；

2）调整被试座位，使其距离显示器的直线距离范围在 0.35~0.6 m，调整位置，直至眼动仪上眼球图标呈绿色，表明位置合适；

（3）调试程序，校准焦点；

（4）被试者根据对颜色喜爱的意向认知观察样本图片，寻找样本中最符合被试者意向认知的图片。

实验设定每张样本图片的出现时间为 6 s，时间太长易造成被试的视觉疲劳，时间太短则难以判定形态的典型特征。

实验的所有成员在完成眼动实验后，还对其进行了同一实验素材的问卷调研。测试中每幅水曲柳的图片都会得到调研对象的喜好偏向，其中问卷的选项为“非常喜欢”“喜欢”“一般”“讨厌”到 “非常讨厌”，得分依次标定为“5”“4”“3”“2”“1”。

2.4 实验分析与结果

先将 6 张样本图片的热点图导出，见图 2，注意力热点图的颜色从绿、黄、红逐步过渡，表明样本当中，水曲柳样式的图片受注视的次数由少到多逐渐改变。红色越多，说明样本图片的吸引力更强，认同感越高，吸引力越强。从样本的热点图可初步分析受关注度高的是编号 1 水曲柳饰面板，其次是编号 6 水曲柳饰面板。

眼动追踪实验完美的将受试者的各类捉摸不透的“第六感”反馈为真实的数据。各色水曲柳饰面板的测试的结果也充分反映了受测试对于各类样式的主观喜好程度，也能够一定程度上展现了他们的〝一见倾心〞。此类眼动测试可得到最直观的参考数据，可以用来判断是否对其材料产生了兴趣。

3. 结语

本研究运用眼动追踪实验测量用户对各色水曲柳饰面板的喜爱程度，以其为对象，通过对首次注视时间、注视时长、注视频率和浏览频率等客观数据进行定量分析，为该材料应用于室内装修或家具制造的设计当中提供一定的参考和借鉴。

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作者简介：余乐辉，1995年10月出生，男，汉族，江西省南昌人，中南林业科技大学大学家具与艺术设计学院，18级在读研究生，硕士学位，专业：工业设计工程，研究方向：交互设计。