眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于景觀領(lǐng)域的研究綜述*

劉凌漢 吳美陽(yáng) 馬藝萌 屈海燕

0 引言

隨著人們生活水平的提高，對(duì)景觀的需求也不斷地提升。目前，景觀評(píng)價(jià)的方法多以評(píng)價(jià)者主觀角度出發(fā)；定性研究和間接評(píng)價(jià)的方法為主，如問(wèn)卷法、訪談法等；研究的主觀性較強(qiáng)，結(jié)果可靠性低。而眼動(dòng)追蹤技術(shù)是景觀設(shè)計(jì)和環(huán)境心理學(xué)中一種相對(duì)新穎的研究手段，通過(guò)客觀的記錄人們對(duì)景觀環(huán)境的觀察，量化人眼的視覺(jué)關(guān)注與認(rèn)知過(guò)程，使評(píng)價(jià)者的主觀感受通過(guò)眼動(dòng)指標(biāo)得以客觀體現(xiàn)。相較于被試的語(yǔ)言報(bào)告等方式眼動(dòng)追蹤技術(shù)更具客觀性，具有定量研究與直接評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)，在景觀領(lǐng)域研究上是一種強(qiáng)有力的研究工具。本文旨在回顧相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)眼動(dòng)追蹤技術(shù)在景觀領(lǐng)域研究中的應(yīng)用、一般應(yīng)用特點(diǎn)、局限以及趨勢(shì)做出總結(jié)和展望。

1 眼動(dòng)基本理論及應(yīng)用

1.1 眼動(dòng)基本理論

在人的認(rèn)知過(guò)程中，視覺(jué)是獲得信息的最主要途徑，眼動(dòng)是視覺(jué)信息加工過(guò)程的行為表現(xiàn)[1], 可以在一定程度上反映出個(gè)體內(nèi)在的認(rèn)知過(guò)程[2]。不同的認(rèn)知過(guò)程表現(xiàn)出不同的眼動(dòng)行為特點(diǎn)，通過(guò)記錄和分析人的眼動(dòng)數(shù)據(jù)可以推斷其心理過(guò)程[3]。

1.2 眼動(dòng)追蹤技術(shù)的應(yīng)用

人們對(duì)眼動(dòng)追蹤的研究起源于19世紀(jì)末，利用所獲取的眼動(dòng)數(shù)據(jù)，探究眼動(dòng)行為與心理活動(dòng)之間的關(guān)系。眼動(dòng)追蹤早期主要應(yīng)用于廣告評(píng)估[4-7]和閱讀等研究中[8-11]。近年來(lái)，眼動(dòng)追蹤技術(shù)逐漸被引入到設(shè)計(jì)心理學(xué)，地圖學(xué)，道路駕駛，多媒體課件設(shè)計(jì)，地理學(xué)及人居環(huán)境等研究中。目前，已有學(xué)者將眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用于景觀視覺(jué)評(píng)估，主要用于測(cè)量人們對(duì)景觀的視覺(jué)感知特征，進(jìn)而做出推論。

2 眼動(dòng)追蹤在景觀領(lǐng)域中的應(yīng)用

在景觀領(lǐng)域中，眼動(dòng)研究仍是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)。本文利用CiteSpace可視化圖譜分析工具，分別基于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）期刊數(shù)據(jù)庫(kù)和Web of Science (WoS) 數(shù)據(jù)庫(kù)作為文獻(xiàn)來(lái)源，檢索條件為主題：“眼動(dòng)追蹤+眼動(dòng)”或“眼動(dòng)追蹤+環(huán)境”“eye tracking / eye movement + landscape”或“eye tracking / eye movement + environment”，共檢索到中文文獻(xiàn)88篇、英文文獻(xiàn)127篇，作為本研究的樣本。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞共線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類分析，cnki數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)果顯示modularity (0.865 7) >0.3，mean silhouette(0.993 0) >0.5；wos數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)果顯示modularity(0.886 9) >0.3，mean silhouette (0.533 6) >0.5，即整個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了較為明顯并具有聯(lián)系的聚類。中文和英文文獻(xiàn)分類結(jié)構(gòu)時(shí)間線圖分別如圖1-2所示。

由圖1-2可見(jiàn)，眼動(dòng)研究近年已廣泛地應(yīng)用于景觀領(lǐng)域的各類研究當(dāng)中，且呈上升趨勢(shì)；國(guó)外較早地將眼動(dòng)追蹤技術(shù)引入到了景觀領(lǐng)域研究中。通過(guò)對(duì)時(shí)間線圖中所呈現(xiàn)的研究熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前景觀領(lǐng)域中的眼動(dòng)研究主要關(guān)注審美心理與審美反應(yīng)的關(guān)系，將其進(jìn)行量化，從而對(duì)景觀視覺(jué)質(zhì)量進(jìn)行量化分析。此外，僅借助分析工具并不能對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)研究?jī)?nèi)容做出完全科學(xué)準(zhǔn)確的判斷，因此，本文通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行更深入的梳理后，最終以眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于景觀的美學(xué)效應(yīng)、實(shí)用效應(yīng)及復(fù)愈效應(yīng)三方面對(duì)已有研究成果進(jìn)行總結(jié)分析。

2.1 眼動(dòng)追蹤與景觀的美學(xué)效應(yīng)

美學(xué)效應(yīng)是城市居民和景觀聯(lián)系的紐帶，以往景觀美學(xué)效應(yīng)的評(píng)估多為主觀評(píng)價(jià)方法，如美景度評(píng)價(jià)法（SBE）和景觀比較法（LCJ），這些方法多為專家或公眾的主觀評(píng)價(jià)，在一定程度上可反映被試對(duì)環(huán)境的感知情況，但其評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主觀性占據(jù)主導(dǎo)，仍會(huì)對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性、客觀性產(chǎn)生影響。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)近年在景觀美學(xué)效應(yīng)評(píng)價(jià)中多有應(yīng)用。部分研究者利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，對(duì)被試的視覺(jué)行為和景觀質(zhì)量進(jìn)行分析，對(duì)景觀空間的整體或內(nèi)部要素對(duì)景觀質(zhì)量的影響作出推斷。如張衛(wèi)東[12]、蔡政旻[13]、唐岳興[14]等人，通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)景觀圖片的質(zhì)量和觀賞性等進(jìn)行了評(píng)估。

圖1 中文文獻(xiàn)分類結(jié)構(gòu)時(shí)間線圖Fig.1 the classification structure timeline of Chinese literature

圖2 英文文獻(xiàn)分類結(jié)構(gòu)時(shí)間線圖Fig.2 the classification structure timeline of English literature

此外，也有部分研究者將眼動(dòng)追蹤技術(shù)與其他研究手段相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上對(duì)景觀的美學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了更深入的探討。如孫亮等人將眼動(dòng)追蹤與美景度評(píng)價(jià)法相結(jié)合，應(yīng)用于城市濱水景觀質(zhì)量評(píng)價(jià)[15]，并發(fā)現(xiàn)有利的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)安排的視覺(jué)焦點(diǎn)，即道路轉(zhuǎn)彎處，消失點(diǎn)等位置。張昶等人同樣將眼動(dòng)追蹤與美景度評(píng)價(jià)法結(jié)合，探究了植物對(duì)河岸景觀視覺(jué)質(zhì)量的影響[16]。郭素玲等以鄉(xiāng)村旅游地宏村為研究案例，通過(guò)眼動(dòng)與主觀量表結(jié)合，主觀量表用SD法與SBE法結(jié)合，構(gòu)建旅游景觀視覺(jué)質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)體系。劉芳芳[17]、任欣欣[18-19]、趙兵[20]等人將眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)與視聽(tīng)評(píng)價(jià)相結(jié)合，從多感官感知和相互作用的維度，分別對(duì)歐洲城市景觀、濕地景觀、森林景觀進(jìn)行了視聽(tīng)景觀綜合分析。王敏等人將眼動(dòng)追蹤技術(shù)與認(rèn)知地圖的研究方法相結(jié)合，探究了眼動(dòng)與城市空間構(gòu)成要素之間的心理機(jī)制，通過(guò)比較被試的眼動(dòng)數(shù)據(jù)和感知差異，總結(jié)出最能引起被試興趣的環(huán)境要素[21]。

將眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用于景觀美學(xué)評(píng)價(jià)，不僅為傳統(tǒng)的主觀評(píng)價(jià)方式提供了客觀數(shù)據(jù)的支撐，有效地提高了評(píng)價(jià)的客觀性、科學(xué)性，也為景觀評(píng)估研究提供了更多深入發(fā)展的可能性。

2.2 眼動(dòng)追蹤與景觀的實(shí)用效應(yīng)

景觀在為人們提供審美享受的同時(shí)也為人們營(yíng)造不同的場(chǎng)所，而景觀的實(shí)用性便是指其能否更好的滿足人們親景、觀景、用景的需求。眼動(dòng)追蹤技術(shù)已在眾多領(lǐng)域中被應(yīng)用于有效性評(píng)價(jià)研究，在景觀領(lǐng)域中也有較好的研究進(jìn)展，具體表現(xiàn)在尋路、旅游資源、地圖使用等方面。

李學(xué)芹等將眼動(dòng)設(shè)備引入到旅游領(lǐng)域，以南京大學(xué)校園旅游景觀北大樓為例，將眼動(dòng)技術(shù)應(yīng)用到景觀實(shí)景研究當(dāng)中，探討旅游者在觀賞旅游資源景觀時(shí)的眼動(dòng)規(guī)律[22]。周心怡[23]使用眼動(dòng)儀來(lái)觀察被試在觀察公園旅游地圖時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)，并將研究成果應(yīng)用于旅游地圖和景觀設(shè)計(jì)中。高峻等人對(duì)黃山戶外環(huán)境解說(shuō)牌的有效性進(jìn)行了眼動(dòng)研究[24]，其眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料還可以刺激環(huán)境解說(shuō)的展示設(shè)計(jì)，有助于設(shè)計(jì)者在環(huán)境解說(shuō)展示方面做出效用性更高、觀感更好的設(shè)計(jì)思考。基弗·彼得（Kiefer Peter）等通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)探究了游客對(duì)陌生景點(diǎn)的觀賞興趣的持續(xù)時(shí)間，進(jìn)而為游客信息服務(wù)的改善提供依據(jù)[25]。

另外，部分研究者將眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于尋路實(shí)驗(yàn)，探究人們?cè)谛凶哌^(guò)程中對(duì)環(huán)境的視覺(jué)關(guān)注。如眼動(dòng)在室內(nèi)空間導(dǎo)向系統(tǒng)研究中的應(yīng)用以及結(jié)合眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析模型等；基弗·彼得等人通過(guò)眼動(dòng)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)探究了地圖、標(biāo)志物和方向選擇三者之間在尋路過(guò)程中對(duì)人們感知的影響[26]。

眼動(dòng)追蹤為景觀的實(shí)用效應(yīng)評(píng)估提供了更為便捷、準(zhǔn)確的研究手段。通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)景觀設(shè)計(jì)的有效性進(jìn)行評(píng)估，不僅對(duì)已建成環(huán)境的改善具有促進(jìn)作用，也可以為日后的景觀設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

2.3 眼動(dòng)追蹤與景觀的復(fù)愈效應(yīng)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)景觀的需求不僅停留在景觀的審美層面上，其承擔(dān)著重要的社會(huì)屬性。對(duì)人們影響較為直接，同時(shí)也廣泛受到研究者關(guān)注的便是景觀對(duì)個(gè)體身心健康的調(diào)節(jié)作用，也就是景觀的復(fù)愈效應(yīng)。

景觀的復(fù)愈效應(yīng)與景觀給人的空間認(rèn)知感相關(guān)。在此類研究中，多采用問(wèn)卷調(diào)查和量表等研究手段[27]，少部分研究結(jié)合生理測(cè)量技術(shù)[28]。而隨著眼動(dòng)追蹤技術(shù)的成熟，眼動(dòng)追蹤技術(shù)作為心理學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的研究手段之一，可直觀的反映出被試的視覺(jué)關(guān)注點(diǎn)[29]，以客觀數(shù)據(jù)分析被試的心理活動(dòng)和感知過(guò)程[12]。目前，已有研究者將眼動(dòng)追蹤用于景觀復(fù)愈性效應(yīng)方面的研究[30]，并取得一定成果：如杜邦·連恩（Dupont Lien）[31]等人，通過(guò)分析被試觀察景觀圖片時(shí)的視覺(jué)行為，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于喬木和灌木，被試對(duì)草地的注視時(shí)長(zhǎng)對(duì)被測(cè)圖片的恢復(fù)性評(píng)價(jià)有積極影響。阿瑪?shù)佟ゑR可（Amati Marco）等人邀請(qǐng)35名被試，對(duì)澳大利亞墨爾本市中心的兩個(gè)不同公園的視頻刺激材料進(jìn)行了眼動(dòng)追蹤。結(jié)果顯示：當(dāng)被試處于壓力狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于其他物體，被試的注視更多的停留在樹(shù)木和灌木叢中，將注釋時(shí)長(zhǎng)與不同環(huán)境要素的空間占比結(jié)合分析時(shí)，被試的更多的關(guān)注在諸如燈柱，遠(yuǎn)處建筑物和長(zhǎng)凳等人造物體上[32]。姜英恩（Youngeun Kang）等人利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)對(duì)比了城市景觀和綠地景觀的恢復(fù)性差異[33]。喬爾·馬丁內(nèi)斯·索托（Joel Martínez-Soto）[34]和馬雷克·弗蘭克（Marek Franek）[35]均利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)探究了個(gè)體在觀察不同恢復(fù)程度景觀環(huán)境時(shí)的視覺(jué)行為差異。

根據(jù)以上研究成果，我們可以發(fā)現(xiàn)通過(guò)眼動(dòng)追蹤技術(shù)，在探討環(huán)境要素與個(gè)體的行為心理之間的聯(lián)系方面更有助益。而在景觀領(lǐng)域研究中，對(duì)于環(huán)境要素的探討相較于針對(duì)空間整體層面的探討，更有助于我們提出具體的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，以達(dá)到人居環(huán)境的改善和提升的目的。

3 景觀領(lǐng)域中眼動(dòng)研究的一般特點(diǎn)

眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)為心理學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與被試的個(gè)體屬性、實(shí)驗(yàn)材料、指標(biāo)的選擇等均有一定的關(guān)系，該研究方法在景觀領(lǐng)域研究中的應(yīng)用尚處于起步階段。因此，本文對(duì)景觀領(lǐng)域中現(xiàn)有的眼動(dòng)研究進(jìn)行梳理，從被試、實(shí)驗(yàn)材料、眼動(dòng)指標(biāo)三方面，總結(jié)出景觀領(lǐng)域中眼動(dòng)研究的一般特點(diǎn)，以期為后續(xù)景觀領(lǐng)域中眼動(dòng)研究的開(kāi)展提供可參考的依據(jù)。

3.1 被試選擇

首先，在被試人群方面，在景觀領(lǐng)域所開(kāi)展的眼動(dòng)研究中，為了便于實(shí)驗(yàn)開(kāi)展和精確實(shí)驗(yàn)結(jié)論，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)的解釋、問(wèn)卷設(shè)計(jì)及被試的信息反饋等，大部分研究選用大學(xué)生作為研究對(duì)象[34,36-37]。此外，也有部分研究將不同被試人群作為研究對(duì)象，如探究不同種族[38-39]，不同專業(yè)背景[40]的個(gè)體在觀察景觀環(huán)境時(shí)的眼動(dòng)行為差異。

其次，在被試數(shù)量方面，景觀領(lǐng)域中眼動(dòng)研究大多邀請(qǐng)30名左右被試參與實(shí)驗(yàn)[34,36]，僅少數(shù)研究達(dá)到60名左右，或更多[35,41]?；趯?shí)驗(yàn)難度，數(shù)據(jù)提取分析的工作量，以及被試征集存在一定困難，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)普遍不會(huì)涉及大量被試。但是，對(duì)于設(shè)計(jì)領(lǐng)域而言，被試的人群類別和數(shù)量對(duì)研究結(jié)果有較為直接的影響，應(yīng)結(jié)合研究目的盡可能通過(guò)隨機(jī)選取被試人群參與調(diào)查，擴(kuò)大被試者的基數(shù)，使樣本具有多樣性。

3.2 實(shí)驗(yàn)材料

眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)刺激材料包括靜態(tài)刺激、動(dòng)態(tài)刺激以及真實(shí)環(huán)境三種。

3.2.1 靜態(tài)刺激

眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)受外界影響較大，絕大多數(shù)情況下，眼動(dòng)追蹤研究?jī)A向于使用靜態(tài)刺激以受控方式檢查刺激材料和眼動(dòng)的關(guān)系。景觀領(lǐng)域中眼動(dòng)研究大多采用環(huán)境圖片作為視覺(jué)刺激材料[37,42]，與真實(shí)場(chǎng)景或動(dòng)態(tài)刺激相比，使用圖片可更好地控制評(píng)價(jià)對(duì)象，捕獲自然場(chǎng)景中的許多重要屬性，有利于眼動(dòng)數(shù)據(jù)的采集，其可靠性已被許多相關(guān)研究所證實(shí)。在實(shí)驗(yàn)之前首先要對(duì)實(shí)驗(yàn)圖片進(jìn)行預(yù)篩選和預(yù)處理，其中包括根據(jù)景觀的特點(diǎn)選取不同景觀尺度、光線、角度和色彩等的圖片。圖片作為視覺(jué)刺激材料也存在一定弊端，眼動(dòng)儀所記錄的只是眼睛在平面維度上的移動(dòng)，無(wú)法驗(yàn)證空間縱深變化對(duì)眼動(dòng)的影響[43]。

近年來(lái)，部分研究已將真實(shí)場(chǎng)景視頻或虛擬場(chǎng)景建模動(dòng)畫(huà)作為眼動(dòng)視覺(jué)刺激材料，用于景觀的質(zhì)量評(píng)價(jià)。如阿瑪?shù)佟ゑR可以動(dòng)態(tài)視頻作為視覺(jué)刺激材料，向被試展示了澳大利亞墨爾本市兩個(gè)城市公園的高清視頻[44]。然而，動(dòng)態(tài)刺激和移動(dòng)場(chǎng)景會(huì)產(chǎn)生更大的數(shù)據(jù)集，大量的數(shù)據(jù)集在處理和分析中增加了實(shí)驗(yàn)的難度[45-46]。最近一項(xiàng)關(guān)于眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)分析技術(shù)的綜述考慮了2010年至20世紀(jì)50年代發(fā)表的研究，結(jié)果顯示，之前只有8項(xiàng)研究使用了動(dòng)態(tài)刺激[47]。

3.2.3 真實(shí)環(huán)境

真實(shí)的景觀場(chǎng)景相對(duì)于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)刺激材料，其優(yōu)點(diǎn)在于具有更豐富的細(xì)節(jié)和復(fù)雜的空間布局，被試處于真實(shí)環(huán)境中可以自由地改變他們的視野。缺點(diǎn)在于真實(shí)環(huán)境中影響實(shí)驗(yàn)的因素過(guò)多，難以控制實(shí)驗(yàn)變量，且便攜式眼動(dòng)設(shè)備對(duì)室外的光線要求較高，如強(qiáng)光下不能完整記錄眼動(dòng)信息。若要以真實(shí)環(huán)境下記錄的眼動(dòng)數(shù)據(jù)解釋景觀，能夠控制被試和刺激之間的變量關(guān)系是必不可少的步驟。因此，將眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用于真實(shí)景觀場(chǎng)景中仍然存在重大的挑戰(zhàn)。

靜態(tài)刺激、動(dòng)態(tài)刺激與真實(shí)場(chǎng)景三種刺激材料的呈現(xiàn)方式各有利弊，從目前研究的可行性和數(shù)據(jù)解釋的系統(tǒng)性角度考量，靜態(tài)刺激材料應(yīng)用最為廣泛。未來(lái)隨著研究的深入，被試在不同刺激呈現(xiàn)方式中眼動(dòng)行為是否存在差異性，以及何種刺激呈現(xiàn)方式能夠更科學(xué)的解釋人對(duì)環(huán)境的觀察，是我們需要探究的問(wèn)題之一。

3.3 相關(guān)眼動(dòng)指標(biāo)

眼動(dòng)指標(biāo)是指反映視覺(jué)行為變化的各項(xiàng)指標(biāo)。人在進(jìn)行生理或心理活動(dòng)時(shí)，其活動(dòng)過(guò)程一定程度會(huì)反應(yīng)在視覺(jué)變化上[48-49]，通過(guò)研究眼動(dòng)指標(biāo)的差異可以推斷被試在觀看刺激材料時(shí)獲取的信息量大小以及相應(yīng)的心理活動(dòng)[50]。隨著眼動(dòng)追蹤技術(shù)的發(fā)展，已有數(shù)十種眼動(dòng)指標(biāo)應(yīng)用于各項(xiàng)研究中[9]，其中常用眼動(dòng)指標(biāo)包括注視指標(biāo)、掃視指標(biāo)以及瞳孔指標(biāo)。

3.3.1 注視指標(biāo)

注視是指眼球中央窩對(duì)準(zhǔn)某一對(duì)象超過(guò)200 ms，在此期間該對(duì)象被映射在中央窩上形成清晰的像[51]。絕大部分的視覺(jué)信息獲取是在注視期間完成的，因此，注視也被認(rèn)為是獲取信息的有效眼動(dòng)行為。相關(guān)注視指標(biāo)主要包括首次注視時(shí)間、注視點(diǎn)數(shù)量、注視點(diǎn)持續(xù)時(shí)間、注視次數(shù)和較為直觀的注視熱點(diǎn)圖等。

老巴說(shuō)：“阿里放哀樂(lè)的時(shí)間，是你姆媽每天早上喊他起床的時(shí)間，他拿它當(dāng)成姆媽了。也不曉得他是怎么想的。”

注視時(shí)間越長(zhǎng)表明該對(duì)象越能吸引被試的興趣[4,9]，在景觀領(lǐng)域的眼動(dòng)研究中多作為衡量被試注意力分配的指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，人們的注視點(diǎn)多關(guān)注于更具特色的位置，具體表現(xiàn)為：形態(tài)、方向或顏色對(duì)比明顯或突出的景物容易引起持續(xù)的注視[40]。豐富的景深層次能夠引起更多注視行為的發(fā)生，注視時(shí)間更長(zhǎng)，而不會(huì)對(duì)注視點(diǎn)分布產(chǎn)生影響?？蚓暗氖址〞?huì)使被試的注視點(diǎn)更加集中，注視時(shí)間也會(huì)更長(zhǎng)[52]。首次有效注視多被用于旅游解說(shuō)牌有效性評(píng)價(jià)中[46]。

3.3.2 掃視指標(biāo)

掃視是指眼動(dòng)在注視點(diǎn)之間快速移動(dòng)的過(guò)程，產(chǎn)生于兩個(gè)注視行為之間，其停留時(shí)間通常為20~200 ms，轉(zhuǎn)移速度不低于50 deg/s[44,53]。掃視過(guò)程中，眼球的中央窩難以形成清晰的像，其功能在于轉(zhuǎn)換注視的對(duì)象。掃視指標(biāo)包括：掃視速度、掃視幅度、掃視加速度等。掃視指標(biāo)常用于道路景觀對(duì)于駕駛員眼動(dòng)特征影響研究中，掃視幅度可衡量駕駛員視覺(jué)信息搜索的范圍；掃視速度和掃視加速度反映駕駛員對(duì)信息的搜索和加工效率[44,54-55]。

3.3.3 瞳孔指標(biāo)

瞳孔直徑即瞳孔的大小，與知覺(jué)、記憶、思維活動(dòng)、語(yǔ)言加工等心理活動(dòng)緊密相關(guān), 瞳孔指標(biāo)能夠有效的反映被試進(jìn)行認(rèn)知加工時(shí)的心理負(fù)荷情況[56-57]。在景觀領(lǐng)域的眼動(dòng)研究中，瞳孔指標(biāo)也多用于分析環(huán)境對(duì)個(gè)體認(rèn)知加工影響，如研究發(fā)現(xiàn)被試觀看興趣區(qū)內(nèi)景物時(shí)瞳孔普遍大于其觀看興趣區(qū)外景物[17]；或心理負(fù)荷相關(guān)研究中，如環(huán)境對(duì)個(gè)體的復(fù)愈效應(yīng)研究[34]，通過(guò)分析被試觀察不同環(huán)境或環(huán)境要素時(shí)的產(chǎn)生的瞳孔指標(biāo)變化，進(jìn)而對(duì)環(huán)境的復(fù)愈效應(yīng)作出推斷。

4 眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于景觀領(lǐng)域研究中的局限及趨勢(shì)

眼動(dòng)追蹤技術(shù)在一定程度上克服了傳統(tǒng)研究方法的局限，使得以往一些必須通過(guò)主觀類調(diào)查方法才能獲取信息的研究得以獲得客觀數(shù)據(jù)的支撐，從而進(jìn)一步揭示科學(xué)問(wèn)題，彌補(bǔ)不足。不過(guò)，新技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)于傳統(tǒng)方法并非一味的否定，而是在一定的程度上相互補(bǔ)充。眼動(dòng)追蹤技術(shù)應(yīng)用于景觀領(lǐng)域仍存在一定的局限性，通過(guò)總結(jié)已有研究的不足及發(fā)展趨勢(shì)，能夠促使研究手段更準(zhǔn)確的助力于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于我們更好的探究和解釋“人—空間—感知”之間的關(guān)系。

4.1 眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于景觀領(lǐng)域的局限

4.1.1 數(shù)據(jù)提取問(wèn)題

目前，眼動(dòng)追蹤設(shè)備的典型采樣速率為50~500 Hz[58]，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)積累大量的數(shù)據(jù)，如何對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)有效地分析是得出研究結(jié)論的關(guān)鍵，也是我們需要攻克的難點(diǎn)。由于對(duì)注視等相關(guān)眼動(dòng)指標(biāo)的概念界定尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同研究對(duì)注視、掃視等指標(biāo)提取標(biāo)準(zhǔn)不同，分析結(jié)果可能存在巨大不同。且不同分析軟件的參數(shù)定義不同，對(duì)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果會(huì)有差異，不同研究的可比性較低。

此外，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)刺激材料，真實(shí)環(huán)境下或使用動(dòng)態(tài)刺激材料的眼動(dòng)研究面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何分析動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。由于被試關(guān)注的場(chǎng)景不斷發(fā)生變化，而景觀環(huán)境又較為復(fù)雜，難以直接準(zhǔn)確地映射出興趣區(qū)域，且被試在環(huán)境中的行為不同，因此不同被試的眼動(dòng)數(shù)據(jù)不宜直接對(duì)比[59]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法是手工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如逐幀查看眼動(dòng)數(shù)據(jù)，手動(dòng)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)興趣區(qū)等[60-61]。但是真實(shí)環(huán)境或動(dòng)態(tài)刺激材料下實(shí)驗(yàn)采集得到的視頻數(shù)據(jù)量非常大，在數(shù)提取上增加了實(shí)驗(yàn)的難度和時(shí)間成本，且數(shù)據(jù)分析的可靠性、準(zhǔn)確性難以保證。這也是造成目前多以靜態(tài)刺激材料進(jìn)行試驗(yàn)的主要原因之一。

4.1.2 數(shù)據(jù)解釋問(wèn)題

由于對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)的解釋中使用的參數(shù)缺乏統(tǒng)一的定義,且有時(shí)不同的研究者對(duì)同一指標(biāo)的解釋甚至是矛盾的, 因此要正確的解釋眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)也是非常困難的[58]。目前，在景觀研究中的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與解釋大多基于認(rèn)知心理學(xué)的研究模型。對(duì)相關(guān)眼動(dòng)指標(biāo)的解釋也是依據(jù)心理學(xué)已有的眼動(dòng)研究成果，如注視時(shí)長(zhǎng)，瞳孔直徑與被試對(duì)觀察對(duì)象的感興趣程度相關(guān)[34-35]。這些基于認(rèn)知負(fù)荷與感知的解釋能夠?yàn)榫坝^設(shè)計(jì)提供決策參考和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，但是,若不能做到合理的將研究模型及相關(guān)解釋理論應(yīng)用在景觀領(lǐng)域研究中，也難以充分地發(fā)揮出多學(xué)科研究的優(yōu)勢(shì)。

4.1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制問(wèn)題

眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境及過(guò)程控制環(huán)節(jié)不一致, 會(huì)使所得結(jié)果難以比較。景觀領(lǐng)域中的眼動(dòng)研究對(duì)實(shí)驗(yàn)控制的標(biāo)準(zhǔn)不同,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)條件的不同、刺激材料呈現(xiàn)方式不同均會(huì)造成不同研究之間結(jié)論的可比性降低。如刺激材料呈現(xiàn)尺度不同就會(huì)導(dǎo)致被試觀看的距離及視野不同，如研究發(fā)現(xiàn)，圖片的尺寸影響著人們探索景觀環(huán)境時(shí)的視覺(jué)行為[42,62]；刺激材料的呈現(xiàn)方式也有多種形式，包括幻燈片、投影、電視、電影畫(huà)面以及真實(shí)場(chǎng)景等；實(shí)驗(yàn)室研究中對(duì)實(shí)驗(yàn)變量控制嚴(yán)格，會(huì)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境差距有一定差距，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室研究所得結(jié)論在真實(shí)環(huán)境中可能難以成立。這些問(wèn)題均會(huì)導(dǎo)致所得結(jié)論的可比性下降。

4.2 眼動(dòng)追蹤應(yīng)用于景觀領(lǐng)域研究中的趨勢(shì)

4.2.1 加強(qiáng)與生理傳感器技術(shù)的結(jié)合

雖然眼動(dòng)追蹤技術(shù)能有效推測(cè)人們的內(nèi)在認(rèn)知過(guò)程，但是卻不能直接對(duì)信息加工的生理機(jī)制進(jìn)行解釋。而生理傳感器技術(shù)可以實(shí)時(shí)地對(duì)被試的生理數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋與記錄[63]，如皮膚電導(dǎo)反應(yīng)、心率變異性、腦電指標(biāo)等。眼動(dòng)研究與生理傳感器技術(shù)的結(jié)合，可以把那些將被試難以直觀體現(xiàn)的潛意識(shí)感知，如壓力狀態(tài)、情緒反應(yīng)等得以反饋和記錄并進(jìn)行量化分析[64]，從而對(duì)人們的認(rèn)知過(guò)程的神經(jīng)生理機(jī)制進(jìn)行深層次探討，避免出現(xiàn)在主觀類調(diào)查方法中信度受限問(wèn)題。此類研究手段已越來(lái)越多的應(yīng)用于景觀領(lǐng)域的研究中，但是結(jié)合使用的研究仍較少。將多種新手段、新技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于景觀領(lǐng)域研究中，是我們未來(lái)可發(fā)展的方向之一，以完成對(duì)景觀環(huán)境更深入，更全面的研究。需要指出的是，生理指標(biāo)和人的感受仍有一定的區(qū)別，存在一個(gè)轉(zhuǎn)譯的步驟，因此在景觀研究中，有必要同時(shí)采用問(wèn)卷手段對(duì)各項(xiàng)生理指標(biāo)的代表性進(jìn)行校核。

4.2.2 與認(rèn)知心理學(xué)測(cè)試方法相結(jié)合

現(xiàn)有的眼動(dòng)研究，因變量大多為眼動(dòng)指標(biāo)，眼動(dòng)指標(biāo)的測(cè)量與認(rèn)知心理學(xué)測(cè)試方法結(jié)合的研究近年來(lái)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，如前文提及的景觀的復(fù)愈效應(yīng)便是景觀環(huán)境與認(rèn)知心理學(xué)的結(jié)合，但數(shù)量仍然偏少。部分研究?jī)H以眼動(dòng)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)于解釋個(gè)體探索景觀環(huán)境的視覺(jué)行為規(guī)律，或簡(jiǎn)單的景觀評(píng)估，能夠達(dá)到較高的可信度。但是，實(shí)驗(yàn)測(cè)試的眼動(dòng)指標(biāo)多為眼動(dòng)的外部特征，這些外部特征只能部分的反應(yīng)被試的感知過(guò)程和狀態(tài)[43]，難以深入的解釋被試的心理變化或感知過(guò)程，不能僅憑借眼動(dòng)追蹤技術(shù)探究更深入的景觀問(wèn)題。而認(rèn)知心理學(xué)已有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，可借鑒的研究范式眾多。所以，將眼動(dòng)研究與心理學(xué)測(cè)試等方法相互結(jié)合，如心理學(xué)量表、口語(yǔ)報(bào)告、問(wèn)卷、訪談?wù){(diào)查等方式相結(jié)合,更深入的探討被試的在產(chǎn)生不同眼動(dòng)行為過(guò)程時(shí)相應(yīng)的心理活動(dòng)，進(jìn)而分析景觀環(huán)境對(duì)個(gè)體的影響作用，是我們將來(lái)可以努力的方向。

4.2.3 加強(qiáng)多感官綜合評(píng)估

雖然在景觀評(píng)估中視覺(jué)占主導(dǎo)地位，但是人的感知是多感官共同作用的，單獨(dú)的視覺(jué)效果并不能為景觀評(píng)估提供足夠的信息，當(dāng)視覺(jué)不能提供足夠信息的時(shí)候，其他感覺(jué)就會(huì)增加。在對(duì)景觀進(jìn)行評(píng)估時(shí)，多感官體驗(yàn)的重要性就一直在討論。如近年來(lái)聲景觀和自然環(huán)境之間的關(guān)系，在質(zhì)量和數(shù)量方面均已成為重點(diǎn)的研究方向[20]；景觀研究中聲音與場(chǎng)景可視化之間的關(guān)系也吸引了眾多研究者[19]。多感官的評(píng)估提供了更全面的評(píng)估過(guò)程，可目前的模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仍無(wú)法完全取代人們對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受，并且對(duì)于不同感官獲取的信息不能分別作出相應(yīng)的判斷。但是，多感官評(píng)價(jià)擴(kuò)展了景觀視覺(jué)評(píng)估的有效性和全面性，可作為日后研究的發(fā)展趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

景觀的建設(shè)、保護(hù)與發(fā)展是影響當(dāng)前城市功能品質(zhì)的重要因素，而如何科學(xué)合理對(duì)景觀質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估監(jiān)測(cè)則顯得至關(guān)重要。從已有研究趨勢(shì)上看，隨著眼動(dòng)追蹤技術(shù)的發(fā)展，眼動(dòng)研究已在眾多領(lǐng)域取得突出的成果，但在景觀視覺(jué)評(píng)價(jià)方面仍涉及較少。應(yīng)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)將人們對(duì)景觀環(huán)境的感知情況進(jìn)行深入探究和量化，以客觀數(shù)據(jù)增強(qiáng)景觀評(píng)價(jià)的可信度，提高景觀質(zhì)量，勢(shì)必在景觀設(shè)計(jì)和優(yōu)化等方面得到更多的關(guān)注和認(rèn)可，眼動(dòng)追蹤也將成為景觀視覺(jué)評(píng)價(jià)中一種不可替代的方式和手段。

雖然眼動(dòng)追蹤在景觀研究方面取得了一定的成績(jī)，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及多學(xué)科、多技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法結(jié)合方面尚需進(jìn)一步努力；在眼動(dòng)數(shù)據(jù)的提取、處理以及解釋上，仍有許多改善和提升的空間。相信隨著研究的發(fā)展，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在景觀領(lǐng)域中會(huì)有更廣泛的應(yīng)用，完成更多深入、系統(tǒng)的研究。