眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用研究進展

1、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用研究進展眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用研究進展主要內(nèi)容主要內(nèi)容 眼動追蹤技術(shù)的發(fā)展 眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 常用眼動指標(biāo)及其意義 應(yīng)用研究典型案例一、眼動追蹤技術(shù)的發(fā)展一、眼動追蹤技術(shù)的發(fā)展 眼動有一個較長的發(fā)展歷程Edmund Hueys Eye Tracker (1898) Huey （1898） 采用橡皮膏將一個杠桿連接在眼球上，首次記錄了被試閱讀過程中的眼動軌跡。Raymond Dodges Photochronograph1968年，Scientific American以眼動儀為封面，并在內(nèi)文詳細介紹了眼動儀。今天常見的眼動儀今天常見的眼動儀SMI系列Tobii 系列EyeL

2、ink系列ASL系列二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較成熟較成熟的領(lǐng)域的領(lǐng)域目前正處于探目前正處于探索階段的領(lǐng)域索階段的領(lǐng)域二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)） 產(chǎn)品可用性研究產(chǎn)品可用性研究 網(wǎng)頁 軟件 手持通訊 廣告效果測試廣告效果測試 動畫、影像廣告（電視廣告、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)廣告） 平面廣告（雜志、報紙、網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)廣告、街頭廣告牌） 產(chǎn)品擺放（超市、商場）二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）二、眼動追蹤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)） 人機交互研究人機交互研究 數(shù)字電視 計算機游戲 人因研究人因研究 飛機駕駛 醫(yī)生手術(shù)過程 消費心理研究消費心理研究 心理診斷研究心理

3、診斷研究三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo) 在眼動技術(shù)的應(yīng)用研究中，經(jīng)常使用的指標(biāo)主要有： 基本指標(biāo)：注視點、眼跳等 合成指標(biāo)：凝視時間、掃描路徑等三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)（續(xù)）三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)（續(xù)）（一）注視點（一）注視點 對注視點意義的解釋往往因研究內(nèi)容的不同而不同。在編碼任務(wù)中（如瀏覽網(wǎng)頁），對某一特定區(qū)域的高注視率說明被試對這個區(qū)域感興趣；或者說明這個區(qū)域包含著復(fù)雜的信息，編碼比較困難（Jacob & Karn，2003；Just & Carpenter，1976）。在搜索任務(wù)中，注視點越多，表明對目標(biāo)就越不能確定（Jacob & Karn

4、，2003）。眼動指標(biāo)眼動指標(biāo)意義意義總注視次數(shù) 總注視次數(shù)越多，表明搜索效率越低。 興趣區(qū)內(nèi)注視次數(shù) 興趣區(qū)內(nèi)注視次數(shù)越多，表明這個區(qū)域?qū)τ谟^察者來說更為重要，更能引起注意。注視持續(xù)時間 注視時間越長，表明提取信息越困難；或者表明這個目標(biāo)更吸引人。首次注視時間對于目標(biāo)的首次注視時間越短，表明它越能引起注意。眼動指標(biāo)眼動指標(biāo)意義意義凝視時間 凝視通常是興趣區(qū)內(nèi)所有注視時間的總和。它是比較不同目標(biāo)上注意分配情況的最佳指標(biāo)。在位置意識研究中，凝視時間可以作為一個期望值的指標(biāo)。 注視的空間密度注視點集中在一個小區(qū)域內(nèi)，表明這是一個高效率的搜索過程，同時也說明這個區(qū)域是關(guān)鍵區(qū)域。目標(biāo)的注視率目標(biāo)的注視

5、次數(shù)除以總注視次數(shù)。這個比例越低，表明搜索效率越低。三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)（續(xù)）三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)（續(xù)）（二）眼跳（二）眼跳 眼跳過程不會發(fā)生編碼現(xiàn)象，因此眼跳指標(biāo)不能反映出任何關(guān)于目標(biāo)復(fù)雜性和凸現(xiàn)性的信息。 但是，回視型眼跳可以作為編碼過程中加工難度的一個指標(biāo)。在文章理解中，回視表示存在疑惑。 眼動指標(biāo)眼動指標(biāo)意義意義眼跳次數(shù)眼跳越多，表明搜索過程越長。眼跳幅度 眼跳幅度越大，表明有更多的意義線索。回視型眼跳 表明當(dāng)前缺乏有意義的線索。 方向改變型眼跳方向改變眼跳型意味著個體的目標(biāo)發(fā)生了改變，或者表明視野中的信息與用戶的期望不一致。三、應(yīng)用研究常用眼動指標(biāo)（續(xù)）三、應(yīng)用研究常用眼動指

6、標(biāo)（續(xù)）（三）掃描路徑（三）掃描路徑 典型的掃描路徑：注視眼跳注視眼跳注視。 在搜索任務(wù)中，理想的掃描路徑是一個直接朝向目標(biāo)的直線。 眼動指標(biāo)眼動指標(biāo)意義意義掃描持續(xù)時間掃描持續(xù)時間越長，表明搜索效率越低。掃描路徑長度 掃描路徑越長，表明搜索效率越低 ?？臻g密度 空間密度越小，表明越是直接型搜索 。掃描方向 可以確定被試的搜索策略。四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（一）國外研究現(xiàn)狀（一）國外研究現(xiàn)狀 人機交互研究人機交互研究 互聯(lián)網(wǎng)遠程教學(xué)界面的效果評估（Christian Gtl ，2004） Microsoft Office 2007界面評估（ Microsoft Rese

7、arch，2007） PC人機對話研究（Qvarfordt，IBM，2005） 網(wǎng)絡(luò)搜索功能的可用性研究（Cutrell， Microsoft，2007） Baidu和Google搜索結(jié)果的差異比較四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)） 工業(yè)設(shè)計效果評估工業(yè)設(shè)計效果評估 手機界面設(shè)計效果的眼動評估 筆記本電腦外觀設(shè)計的眼動評估 家用轎車外觀設(shè)計的眼動評估四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)） 廣告效果評估和商業(yè)研究 各種類型廣告效果評估 品牌延伸效果 商場商品擺放效果四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)） 心理治療領(lǐng)域心理治療領(lǐng)

8、域 ADHD兒童研究 Schizophrenia研究 網(wǎng)絡(luò)成癮患者研究 游戲沉迷患者研究 孤獨癥兒童的早期眼動診斷四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）（二）國內(nèi)眼動應(yīng)用研究的進展（二）國內(nèi)眼動應(yīng)用研究的進展 手機界面設(shè)計評估首都師范大學(xué)、丁錦紅等，2005 網(wǎng)絡(luò)廣告效果的眼動評估 華東師范大學(xué)，楊治良等，2007 上海地鐵導(dǎo)向系統(tǒng)的眼動研究上海交通大學(xué)，戴力農(nóng)，2007四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)） 家庭轎車設(shè)計模型的眼動評估上海交通大學(xué)，韓挺，2007 皮鞋、西裝設(shè)計的眼動評估 浙江理工大學(xué)，2006-2007 打字訓(xùn)練的眼動研究華東師范

9、大學(xué)，郭秀艷等，2007 動畫人物設(shè)計效果評估華東師范大學(xué)，劉璐等， 2007 飛機駕駛模擬的眼動研究浙江大學(xué)，2005-2007四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）四、眼動應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀（續(xù)）近年來，天津師范大學(xué)所開展的眼動應(yīng)用研究近年來，天津師范大學(xué)所開展的眼動應(yīng)用研究 產(chǎn)品外觀設(shè)計的眼動評估（液晶電視、 MP3播放器、手機） 品牌延伸認(rèn)知效果的眼動研究 科學(xué)類雜志目錄的眼動研究 廣告效果的眼動評估（平面廣告、網(wǎng)頁廣告、視頻廣告） 電子告示牌呈現(xiàn)效果的眼動研究 運動員運動過程的眼動特點（籃球、自行車） 交通心理研究眼動記錄技術(shù)應(yīng)用研究案例案例一視頻手機廣告效果的眼動評估視頻手機廣告效果的眼動評

10、估問題的提出 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國消費者每天主動和被動接觸的廣告平均有300-500份左右。 商家最為關(guān)心的問題：（1）怎樣的廣告才能使消費者過目不忘，記住自己的商品？（2）怎樣的廣告才能激發(fā)消費者的購買欲望？問題的提出 廣告效果的評價主要采用的是事后感知調(diào)查、購買意愿調(diào)查、經(jīng)濟效益評估等手段。 這些方法無法獲得用戶觀看視頻廣告過程中的心理加工活動，而用戶對廣告的感知和態(tài)度都是在觀看過程中形成的。 了解用戶觀看廣告過程中的心理特點，對于廣告效果評估非常重要。問題的提出 本研究采用眼動記錄技術(shù)，實時記錄用戶觀看視頻廣告過程的眼動軌跡，揭示用大學(xué)生觀看不同視頻廣告時的心理特點與規(guī)律，探討廣告設(shè)計的優(yōu)缺點

11、，從而為廣告設(shè)計提供建議。方法 被試被試 隨機選取天津市某高校本科生27名，平均年齡21.11.38歲。 被試裸眼視力或矯正視力在1.0以上，無色盲、色弱等眼疾患者。方法實驗儀器實驗儀器 Tobii T120型眼動儀，采樣率120Hz，19英寸液晶顯示屏，分辨率為1024768，刷新率為75Hz。 主機為DELL D620筆記本電腦，主頻2.16Hz ， 2G內(nèi)存，256M顯卡。方法實驗材料實驗材料 兩段手機視頻廣告，為了避免熟悉效應(yīng)，所選的手機廣告均為國內(nèi)沒有播放過的韓國手機廣告，一段SUMSANG手機廣告，另一段為LG Shine手機廣告。兩段廣告的時間均為30秒。方法sumsangLG

12、Shine方法實驗程序?qū)嶒灣绦?實驗是個別施測，分為兩個階段，第一階段為眼動評估，第二階段為問卷調(diào)查。 兩段廣告的播放順序在被試間進行了平衡。方法數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 采用Tobii studio進行數(shù)據(jù)分析。在統(tǒng)計分析前，對眼動記錄的準(zhǔn)確性進行檢查，剔除1名被試數(shù)據(jù)。 興趣區(qū)： 手機區(qū)域、模特區(qū)域和文字區(qū)域。 采用SPSS for Windows12.0進行統(tǒng)計。結(jié)果分析分析思路分析思路 首先以整個視頻為分析單位進行分析，從整體角度分析廣告的特點； 其次，根據(jù)每段廣告中手機的位置，將整個視頻分為更小的視頻片斷，即，使每個小片段中手機基本上位于一個固定的區(qū)域內(nèi)，目的是為了確定興趣區(qū)，便于分析和比較

13、。 手機或模特單獨呈現(xiàn)的視頻沒有進行分析。結(jié)果分析三星手機三星手機 總體分析 注視時間注視比例結(jié)果分析三星手機三星手機 各片段內(nèi)注視時間不同興趣區(qū)不同興趣區(qū)間的差異顯間的差異顯著，被試對著，被試對手機區(qū)域的手機區(qū)域的注視時間顯注視時間顯著長于模特著長于模特區(qū)域。區(qū)域。結(jié)果分析三星手機三星手機 各片段內(nèi)注視比例在注視比例在注視比例上，不同興上，不同興趣區(qū)間的差趣區(qū)間的差異顯著，被異顯著，被試對手機區(qū)試對手機區(qū)域的注視比域的注視比例顯著高于例顯著高于模特區(qū)域。模特區(qū)域。結(jié)果分析三星手機三星手機 對手機、模特與文字的注視時間 在注視時間上，在注視時間上，不同興趣區(qū)間不同興趣區(qū)間的差異顯著，的差異顯著

14、，被試對手機區(qū)被試對手機區(qū)域的注視時間域的注視時間顯著長于模特顯著長于模特區(qū)域和文字區(qū)區(qū)域和文字區(qū)域。域。結(jié)果分析三星手機三星手機 對手機、模特與文字的注視比例對手機、模特與文字的注視比例 在注視比例上，在注視比例上，不同興趣區(qū)間不同興趣區(qū)間的差異顯著，的差異顯著，被試對手機區(qū)被試對手機區(qū)域的注視比例域的注視比例顯著多于模特顯著多于模特區(qū)域和文字區(qū)區(qū)域和文字區(qū)域。域。結(jié)果分析LG 手機手機 總體分析注視時間注視比例結(jié)果分析LG 手機手機 各片段內(nèi)注視時間在注視時間上，在注視時間上，不同興趣區(qū)間不同興趣區(qū)間的差異顯著，的差異顯著，被試對模特區(qū)被試對模特區(qū)域的注視時間域的注視時間顯著多于手機顯著多

15、于手機區(qū)域。區(qū)域。結(jié)果分析LG 手機手機 各片段內(nèi)的注視比例在注視比例上，在注視比例上，不同興趣區(qū)間不同興趣區(qū)間的差異顯著，的差異顯著，被試對模特區(qū)被試對模特區(qū)域的注視比例域的注視比例顯著多于手機顯著多于手機區(qū)域。區(qū)域。結(jié)果分析LG 手機手機 手機、模特與文字的眼動數(shù)據(jù)分析 注視時間注視比例結(jié)果分析LG 手機手機 在注視時間上，不同興趣區(qū)間的差異顯著，被試對文字區(qū)域的注視時間顯著短于手機區(qū)域和文字區(qū)域。 在注視比例上，不同興趣區(qū)間的差異顯著，被試對文字區(qū)域的注視時間顯著少于手機區(qū)域和文字區(qū)域。結(jié)果分析問卷數(shù)據(jù)分析問卷數(shù)據(jù)分析 可以看出，無論是記憶效果還是購買意愿，三星手機廣告的效果比LG手機廣

16、告的效果好。三星手機廣告LG手機廣告記憶效果91%82%喜歡程度2.542.51購買意愿3.562.21小結(jié) 對于這兩段視頻廣告而言，三星手機廣告的效果比LG手機廣告的效果要好一些。 本研究表明，眼動記錄技術(shù)可以客觀地反映出視頻廣告設(shè)計的特點。案例二使用手機對駕車過程影響的眼動研究使用手機對駕車過程影響的眼動研究駕駛過程中打手機是導(dǎo)致車禍的主要因素之一。使用手機通話增加了認(rèn)知加工負(fù)荷，影響了駕駛效果。通過對模擬駕駛過程中手機使用模式的探討，為真實駕駛過程提供一定的參考。問題的提出問題的提出方法方法被試被試 根據(jù)實驗設(shè)計招募26名被試，年齡在20-25歲之間，男生14人，女生12人。 其中一半被

17、試有駕駛經(jīng)驗，駕齡在1-3年之間；另一半被試沒有駕駛經(jīng)驗。方法方法實驗材料實驗材料 18個模擬駕駛場景的flash動畫，每個場景30秒。根據(jù)場景中車輛數(shù)量，分為3輛、5輛和7輛三種條件。 其中一半場景中路面上有障礙物，另一半則沒有。方法方法實驗設(shè)計實驗設(shè)計 2（任務(wù)：駕駛通話、單獨駕駛）2（駕駛經(jīng)驗：有、無） 3（場景車數(shù)：3、5、7）三因素混合實驗設(shè)計。方法方法實驗程序?qū)嶒灣绦?模擬駕駛車速判斷障礙物回憶 一半被試一邊模擬駕駛一邊模擬手機通話，而另一半被試只是駕駛。 被試任務(wù)：1 報告視野中哪一輛車最快；2 回憶并報告地平線出現(xiàn)的物體。方法方法實驗儀器實驗儀器 Tobii T120型眼動儀，

18、采樣率120Hz，19英寸液晶顯示屏，分辨率為1024768，刷新率75Hz。 主機為DELL D620筆記本電腦。結(jié)果結(jié)果對目標(biāo)車的注視次數(shù)對目標(biāo)車的注視次數(shù)不同任務(wù)的差異顯著；不同車數(shù)場景的差異顯著。不同任務(wù)的差異顯著；不同車數(shù)場景的差異顯著。對目標(biāo)車的注視比例對目標(biāo)車的注視比例結(jié)果結(jié)果對障礙物的注視次數(shù)對障礙物的注視次數(shù)不同任務(wù)的差異顯著；不同車數(shù)場景的差異顯著。不同任務(wù)的差異顯著；不同車數(shù)場景的差異顯著。對障礙物的注視比例對障礙物的注視比例結(jié)果結(jié)果對障礙物的回憶正確率對障礙物的回憶正確率不同任務(wù)間的差異不同任務(wù)間的差異顯著；顯著；不同車數(shù)場景間的不同車數(shù)場景間的差異顯著。差異顯著。結(jié)果

19、結(jié)果對車速的判斷正確率對車速的判斷正確率不同任務(wù)間的差異不同任務(wù)間的差異顯著；顯著；不同車數(shù)場景間的不同車數(shù)場景間的差異顯著。差異顯著。結(jié)果結(jié)果 駕駛過程中不使用手機條件下的回憶成績和判斷成績均好于使用手機條件。 駕駛時使用手機的被試能注意到駕駛環(huán)境中信息，但是不能很好地注意地平線上的物體信息。 眼動數(shù)據(jù)表明，被試都對地平線上的物體信息進行了注視，但是不能報告來。這說明他們已經(jīng)看見了物體，可能足夠的心理資源加工這些信息。結(jié)論結(jié)論在本研究條件下，得到以下結(jié)論： 駕駛過程中使用手機影響駕駛行為。 當(dāng)駕駛過程中使用手機通話時，很容易忽略前方路面上的物體信息，這就容易導(dǎo)致事故。案例三幼兒自上而下注意控制的眼動研究幼兒自上而下注意控制的眼動研究（預(yù)備實驗）（預(yù)備實驗）問題的提出問題的提出 注意控制主要探討個體是以何種方式選擇性地注意外界的信息。 Desimone等人提出，存在兩種加工方式 自下而上注意控制（刺激驅(qū)動加工） 自上而下注意控制（目標(biāo)導(dǎo)向加工）問題的提出問題的提出 幼兒期是認(rèn)知發(fā)