基于眼动技术的服装视觉评价研究

李丹丹,高晓平,刘运娟,2,*

(1.内蒙古工业大学 轻工与纺织学院,内蒙古 呼和浩特 010080;2.闽江学院 服装与艺术工程学院,福建 福州 350108)

眼动技术是分析被测者在视觉刺激下完成某些任务的情况,记录下他们眼球运动的数据。传统上,眼动技术是被用作在医学、心理学和营销学等不同学科领域的分析工具。近年来,眼动技术作为视觉评价的一种手段,在视觉评价研究中应用越来越广泛[1]。

随着消费者需求的发展,逐渐进入视觉商品化时代。服装作为生活必需品,服装视觉作为人们的第一印象,导致消费者对服装视觉美观性的要求逐渐变高。因此,服装视觉评价方法与技术成为当下的研究热点。以往的研究中,以主观评价为主,很难获得准确的表达,也无法量化。近几年随着眼动技术的发展,将其作为客观评价方法与手段,研究人员通过分析眼动数据,为服装视觉评价提供客观数据,从而为服装设计提供一定的参考依据,实现更大的营销价值。文中对眼动技术在服装视觉评价的应用现状进行全面分析,分别阐述了服装视觉在图案、色彩和造型方面的评价,总结了服装视觉评价的主客观方法,提出基于眼动技术的服装视觉评价研究趋势。

1 视觉评价原理

1.1 视觉评价

视觉是指人类通过眼睛感知外界事物的生理反射过程。科学研究表明,人类获取的各种外界信息中有80%以上是通过视觉获得的,视觉是人类最重要的感觉,而视觉信息需要眼睛的运动(即眼动)才能获得清晰的加工处理,因此眼动在视觉研究中不可或缺,也被视为获取视觉注视水平的有效指标[2-3]。

评价意识是人类所特有的,它是客观存在的,是人类大脑对美好事物的反应。它来源于日常的生产实践活动,并在长期的历史过程中逐步发展和完善。而事物是以视觉形式呈现给人们的,它首先给人的是视觉刺激,接着通过眼动加工视觉刺激,传递到大脑。因此,视觉评价的研究与眼动息息相关。

视觉评价通过观察人们的眼动行为记录眼动的有效数据,例如注视时间、注视次数、瞳孔直径等,进一步了解人们视觉的选择性质,提供一个客观、准确的视觉评价指标,以此分析得到视觉评价结果[4-5]。服装视觉评价是指服装图案、服装色彩和服装造型等构成服装审美的特征刺激人们的视觉感官后,在大脑中产生的生理和心理的综合反映,将这种反映通过主观问卷调查法和客观眼动跟踪法,得到服装视觉评价结果,以此了解个人视觉审美偏好,为服装行业的发展提供研究价值[6]。

1.2 眼动形式和眼动指标

眼动作为从视觉获取信息的一种手段,主要有3种形式:注视、眼跳、追随运动,见表1[7-8]。

眼动数据的分析指标有很多,需要根据不同的研究内容选择合适的眼动指标进行分析。常用的眼动指标有:注视持续时间、注视率、注视点个数、瞳孔直径等,见表2[9-10]。

表2 常用的眼动指标

2 眼动技术在服装视觉评价方面的应用

2.1 应用领域

近年来,眼动技术在服装视觉评价的应用逐渐广泛,主要有服装图案、服装色彩和服装造型3个方面。

2.1.1 服装图案

眼动技术为针织服装图案设计提供了一定的参考依据。刘小艺等[11]研究针织服装方格图案大小变化对消费者关注度的影响,运用眼动试验和主观问卷调研来进行分析,总结出吸引消费者关注的的方格图案设计;贾双等[12]研究针织服装图案位置变化对针织衫整体效果的影响,通过眼动试验数据,了解到被测者对针织衫图案设计部位的感兴趣程度;曹桢等[13]研究中老年针织衫图案设计,将眼动试验获得的数据进行统计分析,得出符合中老年审美的针织衫图案设计方案。

将眼动技术用于波点图案的视觉评价,能使波点图案更好地运用于服装设计。尚丽华等[14]以基础A形裙为波点图案的载体,通过波点疏密变化、大小变化、大小与疏密同时变化3个因素进行变量设计,对其进行客观眼动追踪试验和主观喜好问卷调研,得出最受关注的图案。试验结果表明,客观注视水平与主观喜好之间有高度的相关性,即眼动试验可以建立主客观评价的联系,该研究能使波点图案更好地运用于服装设计。

近几年服装视错图案的应用越来越广泛。王佳宁等[15]利用眼动技术观察有视错图案的半身裙,记录被测者的瞳孔直径和注视点等,结合主观评价结果,了解到视错图案的摆放位置对人的吸引力大于图案设计,视错图案会使人产生兴趣和不适感,这一研究为视错服装的设计提供参考。

眼动技术的运用,对特殊体型的服装设计有一定的意义。Hu S等[16]为了减少上肢残障者的外观缺陷心理,试图通过条纹设计削弱身体的缺陷特征。基于眼动跟踪试验,讨论了条纹参数对视觉传递的影响,并设计弱化身体缺陷特征的条纹服装。试验结果证明,条纹密度增大,更能引起人们的注意。这一结果可以成为残疾人服装设计的指南。

大部分研究者利用眼动技术进行服装视觉评价研究时,都是采用图片作为观测对象进行眼动试验,以实际服装作为观测对象的研究比较少。郁蕾等[17]利用眼动技术测试实际服装上图案变化时青年女性的眼动数据,由此得到最受青年女性感兴趣的服装图案量态。

为使传统服饰能够更好地传承创新,推动了基于眼动技术的传统服饰纹样评价研究。闫龙华[18]通过眼动技术研究苗族服饰纹样的评价,并结合语义差异法获得各个试验纹样的偏好程度,筛选出偏好显著的纹样,对其进行再设计,为苗族服饰纹样的保护传承与创新设计提供可借鉴的研究手段。

2.1.2 服装色彩

基于眼动技术的服装色彩评价,有利于实现营销价值。张苏道等[19]将眼动仪用在服装面料色彩视觉评价领域,对不同面料色系和不同服装明度进行眼动试验,并结合主观喜好问卷,建立服装面料色彩视觉评价体系。吴亚丽等[20]在研究服装配色视觉评价中,采用眼动试验和问卷调研两种方法,最终得到的数据反映出色彩搭配的注视时间与喜好程度有关,证实了眼动技术可以用于色彩搭配方式的视觉评价。

不同服装的色彩偏好是不同的。连衣裙的色彩研究中,阎玉秀等[21]利用眼动跟踪仪和主观问卷结合的方法,研究女大学生对连衣裙色彩偏好的影响,发现中间色系是最受大学生欢迎的,这一研究可为连衣裙个性化设计提供理论指导和参考。江影等[22]通过眼动跟踪技术,分析不同羊绒衫色彩对线上消费者关注度的影响,结果显示,浅色羊绒衫比深色羊绒衫更容易吸引线上消费者关注,为电商企业选择线上展示羊绒衫色彩提供参考。随着运动潮的兴起,运动服装飞速发展,陈子豪等[23]研究消费者对骑行服色彩搭配的偏好,分别对2种色彩搭配和3种色彩搭配的骑行服进行眼动试验,进而获知消费者的搭配喜好,为骑行服的设计提供借鉴。

2.1.3 服装造型

服装造型是指人体着装后,服装的感觉、材料、技术及它们之间的联络,都是构成服装造型的要素。眼动技术的应用拓展了服装造型评价的方法。

眼动技术在服装整体造型评价方面具有一定的可行性。ZHANG Y等[24]选择系列设计中4套不同的服装造型效果图,运用眼动仪客观评价服装造型美,然后进行相应的主观语言描述评价,筛选出被测者最喜欢的款式设计。快时尚服装的发展,促进了研究者对快时尚产品的研究,郜雅[25]选择轮廓、色彩和面料三属性,对快时尚女装产品进行眼动试验和问卷调研,探究消费者对快时尚女装产品的偏好心理。针织服装设计中,陈叶洁等[26]通过眼动技术来观察被测者对针织服装的关注点,结果表明,被测者对针织服装细节设计的关注程度远高于服装整体,这一研究为针织服装的创新设计提供参考。

目前有很多学者将眼动技术运用在文胸造型方面,FANG F等[27]提取罩杯、肩带、底部边缘3部分进行文胸区域眼动试验,试验数据表明,罩杯是消费者最关注的部位,肩部和底部边缘的创意设计会吸引更多的消费者,且男女性对于文胸的关注区域有所不同,这一结果有助于设计师设计符合消费者喜好的文胸。蒲茜[28]基于文胸罩杯款式、颜色和装饰设计属性进行眼动试验,并通过主观问卷结果与眼动数据比较分析,总结出被测者偏爱的文胸款式、颜色和装饰设计。

在款式设计方面,马冬阳等[29]选择非对称的服装外轮廓进行眼动试验,结合主观问卷的结果,证实了两者之间的一致性,表明了眼动试验是对问卷调查结果的补充和验证。该研究的结果也说明了非对称设计部位是视觉关注的重点,为以后的服装设计提供参考。

服装搭配也有运用到眼动技术。郑晶晶等[30]利用眼动跟踪技术来探究领带与衬衫之间的搭配规律,选择不同图案、不同色彩的领带来作为试验变量,与单色衬衫搭配进行眼动试验,为领带和衬衫提供合适的搭配规律。

2.2 评价方法

目前,服装视觉评价主要有两种方法:主观评价法和客观评价法,如图1所示。主观评价法常采用问卷调查法,客观评价法采用眼动跟踪法,来建立被测者的主观感受与眼动指标之间的关系。

图1 服装视觉评价方法

2.2.1 主观评价法

在服装视觉评价中,主观评价法是指通过问卷调查中的语义差异法,即被测者对问卷中的每一张试验素材进行主观喜好评分,从“非常讨厌”“讨厌”“一般”“喜欢”到“非常喜欢”,得分依次为“1”“2”“3”“4”“5”。这种方法是由被测者根据个人感觉进行评定的,评价结果受个体影响较大,存在调查对象语义理解差异、个人喜好差异、认知不明确等缺点,但具有简便、快速、直观的优点。因此,仅采用主观评价进行分析,是不够准确、客观的,应将主客观评价结合起来。

2.2.2 主客观结合法

客观评价法是指通过眼动仪获得服装视觉的相关眼动指标数据。要求所有被测者的裸眼视力正常,没有视力疾病等情况,也称为眼动跟踪法。这种方法可以客观准确地记录下被测者的眼动数据,还可以通过眼动数据来绘制热点图和扫描路径图等图像。

为确保客观眼动试验数据的准确性,避免调研时泄露试验素材对被测者的眼动试验造成影响,采取先进行客观眼动评价,后针对同一试验对象进行主观问卷评价,既补充扩展了客观评价内容,又能对眼动数据进行对比验证分析。最后利用眼动数据结果与主观问卷评分进行相关性分析,研究两者之间的关系,检验眼动技术在服装视觉评价中应用的可行性。

2.3 数据分析

2.3.1 眼动图像分析

眼动仪记录的眼动数据有很多种,其输出形式也不同,可以生成多种可视化图像,能清晰直观地反映被测者的眼动轨迹特征。目前常用的眼动图像主要有热点图、扫描路径图、AOI兴趣图和三维空间视图。

热点图将被测者的注视点个数、注视时间等数据,与透明度、颜色等视觉属性进行映射,叠加在被观察的图像上,通过颜色的深浅表示被测者注意力在整个画面的分布以及关注程度的强弱[31];扫描路径图是由被测者的眼跳路径和注视点组合而成的视线轨迹图,该方法不适合被测者人数较多的试验[32-33];AOI兴趣图是对试验图像按兴趣区划分,分别记录每个区域的眼动注视指标,获得每个区域的直观数据[34];三维空间视图可以描述三维场景里视觉注视分布情况,表现三维空间中的眼动行为,降低了眼动数据在二维空间投影时的复杂性。

相比于眼动指标数据,眼动图像可以更加直观地呈现出被测者关注的重点区域,故眼动跟踪法需要结合眼动图像对眼动指标数据进行分析,这样能使结果更清晰明了。

2.3.2 眼动数据分析

眼动数据分析的目的是为了客观探究各因素水平对被测者注视行为所造成的影响,通过分析眼动试验的各项眼动指标数据来总结被测者的关注重点和视向规律,具体的分析方法有描述性统计分析、方差齐性检验、单因素方差分析和多重比较分析等[35]。

2.4 眼动技术在服装视觉评价的优势

与传统的评价方法相比,运用眼动技术在服装视觉评价,实现了服装视觉评价的真实性、智能性、针对性。

2.4.1 真实性

眼动仪可以生成热点图、扫描路径图等多种可视化图像,能客观、准确地反映被测者的注视指标和注视轨迹,由此获得的相关眼动数据具有较高的可信度,更能真实反映被测者对服装视觉评价的结果。

2.4.2 智能性

眼动仪具有操作简单、使用方便、自动化、智能化等特点,使用眼动仪进行服装视觉评价,为其相关研究提供直观可见的图像依据和数据支持,可以提高工作效率,降低成本。

2.4.3 针对性

眼动仪生成的AOI兴趣图,可以获得试验区域的各项眼动指标数值,可知该区域是否能引起被测者的关注,使服装视觉评价更有针对性。

3 发展趋势

随着眼动技术的发展逐渐趋于成熟,眼动数据的可靠性和准确性提高,但在服装视觉评价的运用研究方面还存在一些问题需要改善。

由于服装视觉评价研究处于发展探索阶段,研究者主要通过主观评价的结果和客观眼动评价结果相互验证,即主客观评价结果基本一致则视为服装视觉评价结果,依旧是方法论的验证研究,缺乏系统、科学的理论体系来进行服装视觉评价;另一方面,目前眼动指标缺乏统一的定义,需要根据具体的试验任务和获得的试验数据来解释眼动指标,而不同的人对其试验数据的理解不同,可能会导致解释眼动指标具有一定的困难,进而影响眼动数据的提取和分析;最后,根据当下的研究进展,单一的采用眼动技术作为服装视觉客观评价的方法,受主观因素影响较大,导致获得的评价结果不够全面客观。

为解决上述问题,需要将眼动评价结果和主观评价结果建立一定的理论联系,统一主客观评价因素,对其进行综合评定,如权重分析法等;未来还需要明确眼动指标的定义,可通过细分服装视觉评价类型来制定统一的眼动指标概念,如按照服装图案、色彩、造型等分类,分别定义眼动指标,同时对于不同的分析软件,其使用的眼动指标定义也不同,需要找到彼此之间的联系,使同一试验素材,运用不同的眼动设备,其试验结果是相同的;应尝试将眼动技术和脑电仪、心电计等其他测量生物电的仪器相结合,表征脑电数据、心电图参数等,与眼动数据进行对比、补充,提供更加全面的客观数据分析。