基于眼动追踪技术的室内空间装饰多元化设计研究*

张博华 艾妮莎（内蒙古工业大学建筑学院）

一、室内空间装饰审美评价的思考

在数字化时代背景下，室内装饰设计已经进入转型期，室内装饰开始以各种全新的姿态出现在空间中，室内设计的形式逐步走向多元化。以往在室内设计领域中多运用美学原理设计空间，利用人的主观感受以及不同群体之间的认知差异对室内空间展开评价，利用眼动追踪技术可对其进行客观量化分析，据相关研究结果表示，人类获取信息总量中有65%——90%依赖于眼睛，视觉系统在人类的信息获取中占主导地位，眼动分析法提供了人在认知过程中的眼动数据，可以借此对人的认知行为进行精细地分析。眼动实验法的优势在于可以将感性的认知过程以理性的方式呈现出来。本文通过分析眼动数据，配合主观问卷调查，得出传统与现代数字化空间界面装饰的视觉偏好差异，总结规律对其进行分析，梳理出人体视觉感知与空间界面装饰形式的关系，解决数字化界面装饰如何与传统室内空间结合过渡，提出对室内空间营造的优化设计策略。

二、基于眼动追踪技术的室内空间设计

（一）样本材料的选取及分析

本文选取了十九世纪下半叶以来的西方经典时期室内设计、中国近现代以及现代数字化室内空间装饰图片影像样本进行眼动追踪实验，从而获得被试者对不同类型空间界面装饰的视觉感知，以及被试者在观看样本材料时的视觉特性，探寻被试者的视觉偏好规律。

第一次工业革命后，西方国家在设计领域涌现出众多风格及流派，设计先驱在工业革命的浪潮中，意图在技术与艺术、功能与形式之间找寻一条利于设计发展的新路径，对后世的设计发展产生深远影响。设计史上出现的设计思潮及设计运动并不是独立存在的，都是基于前者的继承和修正，在波浪式的发展过程中逐步找到符合时代的设计方向。

中国从十九世纪中期开始对室内设计展开了一系列的探索，近代中国的建筑及室内设计受到西方外来文化的影响，表现出中西交融的特征，从20 世纪90年代开始，设计师开始关注本土文化在室内设计中的应用，将中国传统文化符号融入当代室内空间，形成新中式风格，新中式风格的形成是基于民族传统文化提取传统文化的精髓，对其进行归纳化繁为简的过程。

数字技术的介入使艺术与科技不断交互，扩宽了艺术表达的边界和形态，同时，设计师的身份也产生了变化，成为设计环节中的协作体，在尊重历史和传统的前提下，利用科技的优势合作完成艺术的创作。数字媒体艺术是当代艺术的新趋势，在室内设计中加入数字媒体艺术，可以强化空间视觉表现力，营造个性化空间，增加空间情感体验性，数字媒体艺术借助计算机互联网技术，利用音频、影像为媒介进行展示和创作，可操作性强，具有极高的可塑性、简便性和变化性。

（二）眼动仪在室内空间设计中的应用

眼动仪是研究心理认知，检查追踪及记录人眼运动眼动仪是研究心理过程、检查人眼运动的特殊工具，高精度眼动追踪装置的开发正在有效地被推进，眼动仪的广泛推广，有效推动了多领域的设计方法创新，具有代表性的领域有：产品设计领域、服装设计领域、平面设计、数字媒体设计包括APP 界面设计以及交互界面设计。将眼动追踪技术运用到室内设计中，可以扩展室内空间界面装饰的研究视野，使其从艺术学研究过渡到心理学研究范畴，眼动仪可以记录人在观看刺激材料时的眼动轨迹、重点关注区域以及各项眼动指标，此次实验可借助眼动仪分析出人们观察室内空间时的关注重点、兴趣区以及对空间界面细部的关注程度，从而推断出人们对于室内空间的审美偏好，根据规律设计出符合大众审美的室内空间。

三、室内空间视觉偏好实验设计

本实验选取设计史中具有代表性室内风格的空间与现代数字化图片影像，通过眼动实验及问卷调查获得被试者客观眼动数据与主观评价数据，分析得出被试者视觉偏好规律。

实验采用2（被试——专业/非专业）×2（空间类型——常规传统室内空间/现代数字化室内空间：动态与静态）×4（空间评价要素——沉浸感、舒适度、装饰意味、空间整体感受）三因素混合实验设计。本次实验选取的被试者均为内蒙古工业大学建筑学院建筑学、城乡规划学、风景园林学、设计学本科生及研究生，建筑学与设计学学生对本次实验涉及的专业知识有较为清晰的认知，将其归为专业人群，其余专业学生归为非专业人群。实验中被试人群和空间类型为被试间变量，空间评价要素为被试内变量。实验地点位于内蒙古工业大学建筑学院创新实验楼影像技术实验室。

四、实验结果与数据处理

（一）实验数据处理及分析

本次实验分三阶段进行，每阶段分别测试30 名被试者对西方经典室内设计（工艺美术运动时期室内空间、新艺术运动时期室内空间、装饰艺术运动时期室内空间，现代主义室内空间、后现代主义室内空间）、中国近现代室内空间、数字化图片影像的视觉偏好规律。眼动实验结束填写主观问卷调查表。

（二）眼动实验数据分析

1.眼动指标分析

通过分析客观实验数据显示：在总注视时间、总注视次数、扫视总次数这三项眼动指标中，30 名被试者在浏览西方室内空间与中国近现代室内空间样本时的测试值低于数字化样本的测试值。将整体实验数据代入SPSS 经方差分析检验之后，结果显示P=0.020 ＜0.050，落入小概率范围内，表示各实验样本间差异性显著。

2.眼动轨迹和热力图分析

将实验数据导入Eyeso Studio5.0分析软件中可自动生成眼动热力图与眼动轨迹图，从眼动热力图和眼动轨迹图中可以看出被试者在观看刺激材料时的关注区与眼动路线，可分析归纳出被试者观看刺激材料时的兴趣区与关注点。在第一阶段实验中，眼动热力图显示，被试者在观看刺激材料时，眼动热力图高亮区域集中在空间立面装饰上，并且在相同空间中，观者更加偏爱光线条件良好的空间。通过分析得知，被试者视觉兴趣区分布在空间界面装饰、光环境中。在眼动轨迹图分布上与眼动热力图所反映的现象相一致，视觉落点集中于上述兴趣区。在第二阶段实验中，根据中国近现代室内空间测试组的眼动热力图以及眼动轨迹图显示，被试者对于空间中的墙面装饰、立柱及空间陈设较为感兴趣，通过结合上一阶段实验可得出被试者视觉兴趣区集中在空间界面装饰、陈设、光环境中。兴趣区的提取可以为未来的设计实践提供参考，利于在设计中对重点区域的把控。在第三阶段实验中，将数字化图像测试组中同类型动态影像与静态图片分别拼合成刺激材料，通过对比被试者对于静态图像与动态图像的视觉偏好，从而得到被试者的眼动热力图和眼动轨迹图，从图中可以直观地看到，被试者同时观看静态与动态图片时，视线更容易聚焦到动态影像上，眼动热力图高亮区域均落在动态影像一侧，视觉中心跟随影像视觉中心的变换产生位移，在影像上形成眼动轨迹，多数注视点落在动态影像一侧，根据眼动指标分析、眼动热力图、眼动轨迹图分析可知，被试者在一定程度上，更加偏爱数字化图片影像，并且动态图片影像更易受到被试者的关注。

3.眼动实验总结

通过研究被试者在测试组中的眼动轨迹和眼动热力图可知，被试者的注视点基本集中界面装饰、室内陈设、光环境三大区域中（如图1），对于数字化图像测试组来说，被试人群对其偏好程度高于前两个测试组，专业与非专业被试人群对于数字化图像都有不同程度的偏爱，且被试者更加喜爱动态图像。

图1 实验兴趣区示意图（图片来源：笔者制）

被试者对数字化测试材料产生偏爱可能有以下原因：现阶段人们追求多样化的感官体验，空间的数字化界面装饰具有创意，尤其是动态影像可以随着图像的变化将人带入到特定的场景中，在视觉的冲击下得到满足。

4.主观问卷调查

本次实验共发放主观问卷调查表30份，参与调查者浏览完样本材料后对于实验材料在空间中的舒适度、装饰意味、空间整体感受及沉浸感以评分的形式对各样本材料作出主观评价。通过整理数据可知，30 名被试者对于数字化图片影像的主观评价高于其余测试组。

总体来说，被试者对于工艺美术运动时期室内空间、新艺术运动时期室内空间、装饰艺术运动时期的室内空间评分较低，其中，数字化图像测试组的自然景观类最受瞩目（如图2），实验参与者由于个体审美以及认知上的差异，对不同时期的室内空间喜爱度具有个体差异，对于现代数字化影像图片来说，参与者的评分显示对其偏好程度高于常规室内空间，专业与非专业人群对于现代数字化影像图片都有不同程度的偏爱，且人们更加喜爱动态影像。由此看出，主客观实验结果相一致。

图2 主观问卷评分（图片来源：笔者制）

五、结论与讨论

（一）室内空间装饰视觉偏好差异

本次研究结果显示现代数字化类型空间实验数据优于常规传统室内空间界面装饰，其原因是随着大众审美的提高，传统的“雕梁画栋”式的装饰手法已经满足不了大众的需求，利用数字媒体艺术设计出的数字化空间氛围感强，具有趣味性，能给人带来沉浸式空间体验，因此受到被试者的青睐。通过本次实验，提取出室内空间兴趣区，在设计实践中为常规传统室内空间界面装饰与数字化室内空间界面装饰过渡方面找到切入点，从界面装饰、室内陈设、光线角度入手，在室内结合数字化技术手段，营造现代数字化空间，扩展数字化艺术的应用范围，将数字艺术合理运用在三大兴趣区的装饰上，配合听觉、触觉的多重体验，营造氛围良好，满足个性化需求的沉浸式室内空间。

（二）多元化室内空间装饰优化设计策略

数字化时代下，应利用数字媒体技术丰富室内空间，数字媒体技术的交互性、非线性、时空的延续性、空间的多维度性使得室内空间界面装饰更加丰富，数字化时代的出现让室内设计在维度，形态，交互等方面都有所突破，为空间使用者提供了更多的选择和体验，使人—物—环境三者之间的关系更加紧密。根据实验结果来看，未来在室内空间装饰方面应从以下几点入手。

1.室内空间界面装饰

在室内空间界面装饰中加入投影艺术，使空间更加丰富。在墙面、地面、天花板等空间要素上做文章，利用高清投影仪或LED 屏幕以空间中的地面，天花或室内立面为投影媒介，将设置好的图片、影像投射到室内空间的局部界面中，模拟出不同类型的景象，根据需求选择不同的艺术效果，利用数字媒体艺术设计出自己喜爱的风格，营造出自己所需的空间氛围感，配合音效与光感给人在空间体验中带来极大的视觉享受。

2.室内光线设计

光是空间设计中重要因素之一，在空间中要借助科学技术，以光线为媒介呈现出某种视觉效果，光线的运用能为室内空间注入灵魂，现阶段室内空间中大多使用人工光源，结合计算机、艺术美学及设计学科的专业理论知识，打造出各种形状、颜色和亮度的灯光效果，将科技与光结合营造出特定的空间氛围感。并且应结合空间的整体环境氛围，提炼空间装饰风格，思考空间陈设的表现形式，通过陈设艺术营造二次空间，使空间具有艺术性与文化性（如图3）。

图3 室内空间设计效果图（图片来源：笔者制）

文章以不同阶段的室内空间图像以及数字化图像为测试材料，利用眼动仪进行眼动追踪实验配合主观问卷调查，得出大众对于室内空间中不同装饰语言的视觉偏好规律，并得出设计策略，为后续的设计实践提供参考。现阶段，在本研究中尚存在不足，此次研究仅基于各个历史时期的室内空间图片资料与数字化影像对其进行视觉偏好研究，对于现代数字化室内空间中的听觉和触觉体验，需要后续进一步的研究。