冷嘉偉*，邢寓

人因工程學（Ergonomics）以人—機—環(huán)境所構成的整體系統(tǒng)作為研究對象，把系統(tǒng)中的人作為出發(fā)點，通過對個人的生理、心理、感知和認知等方面的研究，提出設計與優(yōu)化的理論方法與策略，最終實現(xiàn)人—機—環(huán)境的最佳匹配[1]。人因工程學對人與物質界面關系的關注，使其與建筑學有著天生的兼容性[2]。其實踐應用主要是通過眼動儀、皮電傳感器等人因工程儀器設備測量和記錄人的生理、心理、行為數據，據此客觀描述人在空間中的真實體驗，量化人的空間感知與環(huán)境設計要素之間的相互作用關系[3]，進而為建筑設計專業(yè)人員提供精準的設計決策。眼動追蹤技術使用眼動儀追蹤被試者的眼球運動，它可以客觀分析空間物質要素的關注軌跡、興趣點和頻度[3]，是人因工程學在建筑、規(guī)劃和景觀設計研究中最常用的技術之一。

傳統(tǒng)村落是我國傳統(tǒng)文化的重要載體，具有豐富的空間層次和環(huán)境要素。對傳統(tǒng)村落的既往研究多在田野調查基礎上展開定性研究，往往依賴主觀感受和經驗判斷，缺乏科學的驗證。對于人在村落空間中感知的定量研究，一直鮮有開展。本文基于眼動追蹤技術，試圖通過實驗與觀察，分析研究傳統(tǒng)村落的空間品質，對傳統(tǒng)村落空間的價值要素做出客觀判斷（圖1）。

1 研究框架

運用眼動儀對傳統(tǒng)村落空間和民居建筑要素進行研究，其技術路徑是：開展眼動追蹤實驗，包括數據提取和篩選，得到注視軌跡圖、熱點圖、AOI 興趣圖等圖示化信息以及注視次數、注視時長等基本眼動數據；開展問卷調查，借助語義差別法來設置問卷，運用一系列形容詞來對傳統(tǒng)村落空間的價值要素進行評判與給分[4]；結合傳統(tǒng)村落空間特征定性研究，經過空間視覺顯著度分析和影響因素權重確定，對傳統(tǒng)村落空間品質進行解析（圖2）。

2 研究技術路線

研究選取江蘇省南京市溧水區(qū)的李巷村為例，以李巷村其中一個場景節(jié)點A 為研究對象（圖3），闡述眼動追蹤技術在傳統(tǒng)村落空間品質感知和解析方面的應用。實驗步驟如下：（1）引導被試者戴上眼動儀，調整好角度，進行校準；（2）校準成功后，讓被試者坐在顯示屏前約2m 處，向被試者介紹實驗的目的、流程與注意事項；（3）在屏幕上依次播放李巷村的9 組（共36 張）樣本照片，設置每張照片的播放時長為7s，同時眼動儀開始追蹤并記錄；（4）眼動實驗結束后，請被試者填寫主觀評價問卷。

3 場景A-位置

首先，被試者佩戴眼動儀觀察場景節(jié)點A，獲取該空間感知的注視軌跡、熱點分布、AOI興趣區(qū)分布等眼動數據，相關結果如下：熱點圖以顏色呈現(xiàn)視覺關注度，關注度和顏色的關系為：紅色＞黃色＞綠色；注視軌跡圖是以點的形式呈現(xiàn)的視覺軌跡圖，表示觀察時注視的先后位置以及軌跡。從所有被試者疊合生成的熱點圖（圖4）可以看出，被試者對于場景A-南的道路前方關注最多，反映出場景空間導向性的受關注程度最高；從注視軌跡圖（圖5）可以看出，被試者大多也是先看到道路前方的區(qū)域，其次是右邊建筑的入口廊柱，還有中心區(qū)域左邊的綠化部分。AOI 興趣區(qū)分析是對視頻進行語義分割，得出眼動實驗樣本中興趣區(qū)域的相關注視數據。以場景A-南為例，其空間要素被劃分為5 類（圖6）：road（道路）區(qū)、building（建筑物）區(qū)、terrain（自然地形）區(qū)、vegetation（植被）區(qū)、fence（圍欄）區(qū)。統(tǒng)計實驗過程中較為穩(wěn)定的5.1s時間段內，平均注視時間（圖7）及興趣區(qū)平均注視點個數。從AOI 平均注視時長表可以看出，對于場景A-南，被試者關注區(qū)域的時長排序為：植被＞建筑物＞自然地形＞道路＞圍欄。

4 場景A-南-熱點圖

5 場景A-南-注視軌跡圖

6 場景A-南-語義分割疊合圖

7 場景A-南-AOI平均注視時長統(tǒng)計表（單位：s）

其次，被試者填寫運用語義差別法（SD）設計的調查問卷，采用言語尺度對人的直觀感受進行定量測定，評價共設置5 個梯度，分別賦值1～5 分。計算場景A 空間的問卷統(tǒng)計結果顯示 （圖8），東向的開放程度最高，西向的豐富度最好，南向的空間感受舒適性最好，東向的空間印象最深刻。

8 場景A-問卷統(tǒng)計結果（單位：分/人均）

最后，通過綜合熱點分布、注視軌跡、AOI 興趣區(qū)平均注視時長等實驗數據分析，結合調查問卷得出實驗結論：被試者對場景A-南的前方區(qū)域關注最多，綠化區(qū)域的關注時長最久。由此可以做出如下判斷：（1）右側建筑品質一般，關注度不高，可以納入改造類別；（2）前方曲徑通幽更能引起游人關注和好奇，路徑可以是設計的重點；（3）左側綠化有層次，吸引較大，景觀綠化是傳統(tǒng)村落空間的有機組成部分。

從上述實驗及所得出結論來看，人因工程技術對于傳統(tǒng)村落空間的研究可以從兩方面進行拓展：一方面，可以將實驗數據的分析轉化為建筑學語境下可操作的基于眼動追蹤技術的空間品質定量研究，從而建立起有關傳統(tǒng)村落空間質量的綜合評價體系；另一方面，利用眼動追蹤技術，發(fā)掘人的空間認知與空間要素之間的相關性，進而對傳統(tǒng)村落空間的品質進行解析，總結出空間優(yōu)化要素和設計要點，形成相應的設計導則，為分級分類保護與更新傳統(tǒng)村落和民居提供科學的設計依據?！酰ㄖ轮x：項目研究和論文寫作過程中得到東南大學建筑學院周穎教授的幫助和支持，并獲益于王舉尚、尤會子、朱佳真、戴海超、汪飛宇、張笑寒同學參與實驗，在此表示感謝。）