周之澄 劉宇萌（東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200051）

徐媛媛（上海交通大學(xué) 設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200240）

在“設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”的背景下，設(shè)計(jì)作為一種可被利用于整合創(chuàng)新過(guò)程中的有效手段，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)與社會(huì)元素的組合式應(yīng)用，能為產(chǎn)品提供新的意義。[1]設(shè)計(jì)行為對(duì)于用戶體驗(yàn)、用戶研究的重視有利于提升顧客的滿意度，從而刺激顧客的消費(fèi)欲望，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并潛移默化地影響人們的生活方式。

近年來(lái)多方法、多途徑的生理測(cè)量技術(shù)在研究與實(shí)踐中的應(yīng)用都愈發(fā)成熟，其中能夠準(zhǔn)確記錄人類視覺數(shù)據(jù)的眼動(dòng)追蹤技術(shù)，憑借其在定量分析人類行為與心理方面的優(yōu)勢(shì)，成為探索環(huán)境感知的重要方法，逐漸受到學(xué)者和設(shè)計(jì)師們的重視。[2]根據(jù)唐納德·A.諾曼在《情感化設(shè)計(jì)》中所指出的大腦信息處理的本能、行為、反思三個(gè)層次，[3]視覺注視行為既受到本能的下意識(shí)判斷影響，又受到習(xí)慣養(yǎng)成的行為影響。因而眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)在“認(rèn)知—情緒”范疇、可用性范疇、審美范疇均受到廣泛關(guān)注。[4]學(xué)者們由此運(yùn)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)展開可用性分析、界面評(píng)估、交互設(shè)計(jì)、產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)、空間體驗(yàn)設(shè)計(jì)甚至元宇宙設(shè)計(jì)，開發(fā)了基于眼球運(yùn)動(dòng)探測(cè)研究的多種設(shè)計(jì)學(xué)應(yīng)用。此類研究已經(jīng)形成了一定的研究方法與研究范式，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的共詞分析及聚類分析，梳理了國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的方法及結(jié)論，總結(jié)出了眼動(dòng)追蹤技術(shù)的研究歷史、研究熱點(diǎn)及研究趨勢(shì)，以期為后續(xù)展開針對(duì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的眼動(dòng)追蹤研究提供借鑒與啟示。

本文綜合了國(guó)際研究與國(guó)內(nèi)研究，以求全面客觀地對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分析。外文文獻(xiàn)來(lái)源于Web of science（WOS）核心數(shù)據(jù)庫(kù)中的SCI-E、SSCI、CPCI-S、CCR-、IC 五大國(guó)際核心數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索時(shí)間為2023年2 月28 日，檢索詞限定為“標(biāo)題”字段，關(guān)鍵詞“Eye tracking★ Design”或“Eye movement★ Design”，文章限定類型為文章（Article）和會(huì)議論文（Proceeding paper），語(yǔ)言限定為英文，最終共檢索英文代表性論文201 篇。中文文獻(xiàn)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)，檢索條件為文章名、關(guān)鍵詞、摘要包含“眼動(dòng)追蹤★設(shè)計(jì)”，文獻(xiàn)類型為北大核心期刊、CSSCI、CSCD 期刊，檢索時(shí)間同樣為2023 年2 月28 日，檢索得到125 條相關(guān)論文。經(jīng)過(guò)閱讀摘要和滾雪球式補(bǔ)充，最終遴選出共60 篇代表性設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)。

一、眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的三個(gè)發(fā)展時(shí)期

隨著眼動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與普及，基于眼動(dòng)追蹤技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法介入設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的研究發(fā)文量逐年上升，其發(fā)展脈絡(luò)可被劃分為三個(gè)典型時(shí)期，分別為1992—2003 年的起步探索期、2004—2014 年的平穩(wěn)增長(zhǎng)期以及2015 年至今的快速增長(zhǎng)期三個(gè)階段。在此30 年間，以眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)為方法的設(shè)計(jì)學(xué)研究在研究?jī)?nèi)容、研究對(duì)象、研究方法等方面都呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展特征，研究主題不斷創(chuàng)新，研究縱深隨之不斷提升。從表1 中可以看出，無(wú)論是年發(fā)文數(shù)、主要研究群體分布區(qū)域還是研究領(lǐng)域與主題的細(xì)分程度，三個(gè)不同時(shí)間段內(nèi)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)研究都呈現(xiàn)出階梯式的增長(zhǎng)。

表1 不同時(shí)期眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)概覽

1.起步探索期（1992—2003）

1992—2003 年的第一個(gè)10 年是眼動(dòng)追蹤技術(shù)介入設(shè)計(jì)應(yīng)用的起步探索階段。該階段每年僅有約1—3 篇該主題研究論文發(fā)表，研究主體也集中在眼動(dòng)儀的發(fā)源地——?dú)W洲。本時(shí)期研究論文的核心內(nèi)容集中于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及工程領(lǐng)域，以會(huì)議論文為主，充分說(shuō)明了眼動(dòng)追蹤技術(shù)在成熟技術(shù)研究領(lǐng)域的應(yīng)用空間。而其在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的嶄露頭角也主要體現(xiàn)在人機(jī)交互的軟、硬件設(shè)計(jì)方面，如通過(guò)眼動(dòng)追蹤結(jié)果評(píng)估特定人群對(duì)臨床治療效果的反饋，從而設(shè)計(jì)改良相應(yīng)工具設(shè)備：森古普塔等人開始將眼動(dòng)追蹤技術(shù)引入人機(jī)交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域，觀測(cè)被試者利用鼠標(biāo)執(zhí)行頁(yè)面任務(wù)時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)，提供了視線與電腦應(yīng)用操作關(guān)系的初步結(jié)果，認(rèn)為易于熟悉的指令操作界面會(huì)使用戶更多關(guān)注核心工作區(qū)域；[5]彼爾德等人通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了放射科醫(yī)生的觀察行為，并以此改進(jìn)了乳腺X 線攝影圖像的工作站設(shè)計(jì)。[6]眼動(dòng)追蹤技術(shù)在本時(shí)段的應(yīng)用體現(xiàn)了起步探索時(shí)期實(shí)驗(yàn)方法與邏輯簡(jiǎn)單、研究?jī)?nèi)容不夠深入、設(shè)計(jì)學(xué)交叉視角不開闊的特點(diǎn)，主要討論了該實(shí)驗(yàn)方法在人機(jī)交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的前景，為后續(xù)眼動(dòng)追蹤技術(shù)在設(shè)計(jì)學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

2.平穩(wěn)增長(zhǎng)期（2004—2014）

2004—2014 年的10 年間，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用研究平穩(wěn)增長(zhǎng)，在較為直觀的論文發(fā)表方面從上個(gè)階段的每年少于4 篇增長(zhǎng)至每年4—9 篇。研究主體從“歐洲獨(dú)占”轉(zhuǎn)向“歐美并駕齊驅(qū)”，甚至美國(guó)專項(xiàng)研究后來(lái)居上。相關(guān)研究領(lǐng)域從單一的醫(yī)學(xué)與工程領(lǐng)域擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，為其在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展拓寬了道路；同時(shí)論文發(fā)表形式從會(huì)議論文為主轉(zhuǎn)變?yōu)轶w系化論文研究，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用與研究結(jié)果分析等方面取得了較為明顯的進(jìn)步。王志英等通過(guò)對(duì)眼動(dòng)追蹤技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)間關(guān)系的研究，用設(shè)計(jì)實(shí)例分析并論證了眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用在汽車設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的有效性，并以之為基礎(chǔ)總結(jié)出了汽車設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法；[7]洛伊特霍爾德運(yùn)用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試了萬(wàn)維網(wǎng)菜單欄的用戶性能、導(dǎo)航策略對(duì)主觀偏好的影響，發(fā)現(xiàn)垂直菜單比動(dòng)態(tài)菜單更適合用戶的認(rèn)知行為；[8]科克倫等人通過(guò)眼動(dòng)注視行為信息改進(jìn)游戲UI 設(shè)計(jì)，從而提供更智能、更豐富的交互模式。[9]本階段的相關(guān)研究開始快速轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域，主要探討了以眼動(dòng)追蹤技術(shù)直觀反映用戶行為，從而為設(shè)計(jì)優(yōu)化途徑提供思路參考的促進(jìn)作用，此階段的研究方法雖然“百花齊放”但仍相對(duì)零散，以描述性研究為主，缺乏定量分析，未能良好地將眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)在數(shù)據(jù)獲取技術(shù)層面的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)。

3.快速增長(zhǎng)期（2015—至今）

進(jìn)入快速增長(zhǎng)期后，應(yīng)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)的設(shè)計(jì)類研究論文年均發(fā)文量達(dá)到了10 篇以上，并且仍然保持著持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。從事相關(guān)研究的主體群體更加多元化，除了歐美等傳統(tǒng)工業(yè)化強(qiáng)國(guó)，中國(guó)學(xué)者也積極地加入了此領(lǐng)域研究行列，主題發(fā)文量激增至49篇。在研究方向方面，多元化的發(fā)展趨勢(shì)十分清晰，覆蓋了醫(yī)學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)教育研究、設(shè)計(jì)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)管理等多個(gè)領(lǐng)域。在近年的研究中，眼動(dòng)設(shè)備精度逐漸提高，研究方法日臻成熟，除傳統(tǒng)桌面式眼動(dòng)儀外，圍繞頭戴式眼動(dòng)儀（Eyelab Glasses）、虛擬現(xiàn)實(shí)眼動(dòng)儀（Eyelab VR）等新設(shè)備應(yīng)用的相關(guān)研究不斷增加。在多個(gè)游艇設(shè)計(jì)案例研究中，使用眼動(dòng)設(shè)備將人類感知定量轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)參數(shù)，以加強(qiáng)設(shè)計(jì)師和用戶之間的相互理解；[10]丁蔓等人通過(guò)研究被試者對(duì)不同顏色電熨斗圖片的觀察行為，基于觀察者瞳孔直徑大小能夠直接反映自身積極感受程度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推斷多色樣本及均勻的色塊分布方式可明顯提振被試者的正面情緒；[11]葉俊南等人通過(guò)對(duì)竹、木、玻璃、金屬等常用桌面材料眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)的主觀評(píng)估，發(fā)現(xiàn)被試者的專業(yè)素養(yǎng)差異顯著作用在對(duì)不同材料的選擇上，并且同樣認(rèn)為被試者瞳孔直徑大小與其對(duì)材料的注視時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系。[12]在此階段的研究中，得益于人體工程學(xué)、設(shè)計(jì)心理學(xué)等設(shè)計(jì)學(xué)交叉學(xué)科理論的普及，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)介入設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究方法不僅僅局限于視覺關(guān)注點(diǎn)、視線移動(dòng)路徑等“初級(jí)參數(shù)”，研究者們開始通過(guò)定性、定量結(jié)合研究的方法，嘗試闡釋注視行為與心理學(xué)之間深層次的關(guān)系，使本領(lǐng)域研究體系的科學(xué)性、研究深度與廣度都得到了較大提升。

二、設(shè)計(jì)學(xué)視角下的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究熱點(diǎn)

參照設(shè)計(jì)學(xué)學(xué)科分類，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)三個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究均有所建樹。視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)領(lǐng)域受關(guān)注的主要是平面設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)優(yōu)化；產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重點(diǎn)是視覺審美偏好和產(chǎn)品功能優(yōu)化；環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域則為空間色彩偏好以及注視行為與主觀喜好間的關(guān)系研究（圖1）。在數(shù)據(jù)采集方法上，使用頻次最高的是眼動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)合主觀問(wèn)卷（N=32，53%），完成指定任務(wù)（N=13，22%）與聚焦眼動(dòng)數(shù)據(jù)（N=10，17%）也各有一席之地；研究關(guān)注點(diǎn)方面，多數(shù)研究關(guān)注主觀喜好（N=27，45%），設(shè)計(jì)實(shí)用性（N=14，23%）、注視時(shí)間（N=8，13%）、注視點(diǎn)（N=7，12%）等關(guān)注點(diǎn)分列其后。

圖1 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)分類、方法與研究關(guān)注點(diǎn)關(guān)系示意圖

1.眼動(dòng)技術(shù)在視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）平面設(shè)計(jì)優(yōu)化

眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以準(zhǔn)確記錄用戶的眼動(dòng)掃描路徑和頁(yè)面元素關(guān)注順序，[13]在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)實(shí)用性測(cè)試中，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。[14]在此類研究中，通過(guò)用戶在網(wǎng)站上執(zhí)行任務(wù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，研究者可以觀測(cè)被試者的頁(yè)面探索性視覺行為，并進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)優(yōu)化。

在研究案例中，薛艷敏通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)合PAD情感模型總結(jié)，在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)中鮮艷的色彩、圖片可以提升用戶的喜悅度和活力度；[15]孫瑞通過(guò)研究平面設(shè)計(jì)用戶體驗(yàn)的實(shí)用性，認(rèn)為在非遺平面海報(bào)設(shè)計(jì)中，集中版式和中心對(duì)稱型海報(bào)的突出主題效果最好，豎版海報(bào)的傳播性和辨識(shí)度較高；[16]歐新菊等人指出“新國(guó)潮”設(shè)計(jì)要素中，書法體、色彩漸變、高純度色彩、象征符號(hào)獲得的關(guān)注度更高。[17]平面設(shè)計(jì)領(lǐng)域眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究主要關(guān)注設(shè)計(jì)元素對(duì)情感、辨識(shí)度、記憶點(diǎn)的影響。

常規(guī)的用戶測(cè)試分析主要由任務(wù)完成度、任務(wù)完成時(shí)間、用戶滿意度問(wèn)卷幾個(gè)部分構(gòu)成。[18]眼動(dòng)追蹤技術(shù)加入后，結(jié)合對(duì)視線路徑、注視點(diǎn)、注視時(shí)間等影響因素的分析，使設(shè)計(jì)過(guò)程中的多因素評(píng)估工作變得易于開展，從而能夠幫助設(shè)計(jì)師在海報(bào)、宣傳欄、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等具體設(shè)計(jì)任務(wù)中有效把握視覺元素關(guān)注度的差異、關(guān)鍵性視覺目標(biāo)捕捉時(shí)間等關(guān)鍵信息。眼動(dòng)追蹤技術(shù)在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)布局、色彩、文字、版式、元素等多方面的優(yōu)化輔助功能已經(jīng)受到了研究界的廣泛關(guān)注，其與問(wèn)卷調(diào)研、使用評(píng)估等方法的綜合應(yīng)用，形成了平面設(shè)計(jì)優(yōu)化中較為完善的研究范式。

（2）操作系統(tǒng)優(yōu)化

傳統(tǒng)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的常用范式是基于Web 系統(tǒng)早期開發(fā)的靜態(tài)設(shè)計(jì)測(cè)試，[19]但在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，操作系統(tǒng)追求極致可用性和便捷性的用戶需求型設(shè)計(jì)導(dǎo)向促使交互行為研究成為當(dāng)下眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的一大熱點(diǎn)。傅曉云通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了高鐵候車屏幕的交互功能，使游客能更快速準(zhǔn)確地獲取列車到站信息，為交通行業(yè)提供新的設(shè)計(jì)依據(jù)；[20]戈貝爾通過(guò)眼動(dòng)追蹤技術(shù)使交互式地圖與傳統(tǒng)地圖的可視化矢量模型相匹配，優(yōu)化了交互式地圖的詳細(xì)程度和有效性；[21]李石等人通過(guò)眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)合腦電設(shè)備測(cè)試，指出交互式AI 操作系統(tǒng)會(huì)顯著提高用戶的注視時(shí)間，并影響用戶的注視區(qū)域，但不會(huì)影響腦力勞動(dòng)。[22]現(xiàn)有眼動(dòng)追蹤技術(shù)在操作系統(tǒng)優(yōu)化中的研究應(yīng)用，主要關(guān)注交互式信息獲取界面的有效性提升。

眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)在交互領(lǐng)域的應(yīng)用，有利于彌補(bǔ)任務(wù)模式產(chǎn)品評(píng)估方法的不足。當(dāng)前的研究初步證實(shí)了通過(guò)改善交互系統(tǒng)的元素排列和交互方式能顯著提升用戶的體驗(yàn)反饋，[23]并且該方法可以在多種人機(jī)交互領(lǐng)域得到應(yīng)用，也為信息交互背景下設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程帶來(lái)使用效率的提升提供了支撐，在很大程度上解決了設(shè)計(jì)學(xué)研究中設(shè)計(jì)動(dòng)因、數(shù)據(jù)來(lái)源、問(wèn)題解決方法的缺失。但目前的眼動(dòng)交互研究主要觀測(cè)靜態(tài)頁(yè)面的交互行為，而動(dòng)態(tài)交互過(guò)程作為未來(lái)交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新研究趨勢(shì)，亟須通過(guò)對(duì)眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)與方法的升級(jí)實(shí)現(xiàn)更加高效、便捷、全面而有條理的交互信息獲取。

2.眼動(dòng)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）視覺審美偏好

外觀偏好研究是產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要研究分支，多以問(wèn)卷或訪談的研究方法來(lái)評(píng)估用戶體驗(yàn)。但現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，此類間接研究方法在評(píng)估用戶的感知和偏好方面容易受到周圍環(huán)境、情緒狀態(tài)等外界因素的干擾，[24]而眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法的生理測(cè)量特性有助于準(zhǔn)確、直觀地反映用戶對(duì)于產(chǎn)品外觀的注視行為，能夠與用戶體驗(yàn)及未來(lái)購(gòu)買意愿進(jìn)行合理掛鉤，[25]從而左右設(shè)計(jì)行為中的元素選取與設(shè)計(jì)表達(dá)。

研究實(shí)例中，馬旭東等發(fā)現(xiàn)透明的食品包裝有利于提升消費(fèi)者的購(gòu)買意愿；[26]張巍等人以涂料產(chǎn)品的“綠色化”包裝設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，認(rèn)為圖像的消費(fèi)者關(guān)注度優(yōu)先級(jí)高于文字，并且綠色的包裝更能體現(xiàn)健康、環(huán)保的理念。[27]胡珊等人以楚漆鳳鳥紋為例，通過(guò)視覺偏好結(jié)合主觀評(píng)價(jià)提取了中國(guó)傳統(tǒng)紡織圖案作為設(shè)計(jì)元素，為傳統(tǒng)文化符號(hào)再設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)方法；[28]陳香等對(duì)皮影紋樣進(jìn)行特征提取及色彩評(píng)價(jià)研究，將皮影的文化因子應(yīng)用于燈具等文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域。[29]眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)在產(chǎn)品視覺審美偏好研究中，主要應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的造型優(yōu)化、元素提取兩個(gè)方面。

以問(wèn)卷調(diào)查為核心的研究方法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域無(wú)法為設(shè)計(jì)師提供準(zhǔn)確的用戶審美偏好引導(dǎo)，[30]因此眼動(dòng)追蹤技術(shù)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)在視覺體驗(yàn)上的優(yōu)化起到了重要促進(jìn)作用，主要在視覺關(guān)注度和主觀喜好兩方面指導(dǎo)設(shè)計(jì)師提升用戶審美感知體驗(yàn)，從而提升新產(chǎn)品的關(guān)注度與用戶滿意度，達(dá)到提升產(chǎn)品銷量的目標(biāo)。

（2）產(chǎn)品功能優(yōu)化

除了視覺審美偏好，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的功能改善方面也能起到巨大的促進(jìn)作用。[31]在感性工學(xué)背景下用戶的喜好是設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)品的重要依據(jù)，提取舊產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素、發(fā)現(xiàn)其功能不足就成為提升設(shè)計(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，而眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以從定量層面分析消費(fèi)者的感性認(rèn)知，以搭建可視化感性工程模型的方式使用戶需求在設(shè)計(jì)過(guò)程中放大得較為直觀，為產(chǎn)品功能優(yōu)化中的取舍提供參照。

圍繞此研究出發(fā)點(diǎn)，劉淼等人通過(guò)眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析保溫飲水器的形態(tài)設(shè)計(jì)要素，對(duì)飲水器的傾斜程度、杯蓋的造型、商標(biāo)的位置等做出改進(jìn)；[32]常瑜等人通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)結(jié)合VR 仿真實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確地對(duì)用戶感性需求進(jìn)行了更新，有效地解決了農(nóng)業(yè)機(jī)器人造型設(shè)計(jì)問(wèn)題。[33]盧兆麟等人通過(guò)實(shí)例論證了眼動(dòng)追蹤技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，并提出汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的背景條帶化、HSV 模型彩色字符提取、灰度直方圖統(tǒng)計(jì)量等計(jì)算指標(biāo)。[34]由此可見，眼動(dòng)追蹤技術(shù)不僅可以用于判斷產(chǎn)品的可識(shí)別性，在提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)易用性、便攜性等方面也能發(fā)揮作用。

現(xiàn)代意義上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)兼顧功能與審美需求的相適應(yīng)，但囿于設(shè)計(jì)學(xué)“主觀評(píng)價(jià)”的刻板印象，用戶研究難以做到客觀高效而令人信服。人體工程學(xué)、設(shè)計(jì)心理學(xué)等理念大量引入后，如審美偏好等用戶體驗(yàn)與反饋方面的研究逐漸增多，而眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)主、客觀用戶體驗(yàn)度量的特點(diǎn)則顯著地促進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)體驗(yàn)研究的增長(zhǎng)。[35]此類研究方法受用戶習(xí)慣的影響較小，但主要針對(duì)二維平面圖像開展實(shí)驗(yàn)，難以滿足模擬真實(shí)體驗(yàn)場(chǎng)景下多角度評(píng)估的需要，在后續(xù)研究中應(yīng)更多嘗試結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等先端科技，實(shí)現(xiàn)多維空間立體場(chǎng)景下新產(chǎn)品的功能開發(fā)。

3.眼動(dòng)技術(shù)在環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）空間色彩偏好

在生理層面上，顏色是視覺感知中最直觀的景觀元素。[36]由于人類視覺感知的機(jī)制，顏色對(duì)比被認(rèn)為是環(huán)境感知方面最明顯的差異，尤其是在以視覺檢測(cè)閾值為衡量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)；[37]而顏色對(duì)設(shè)計(jì)的“外觀質(zhì)量”，甚至對(duì)人體生理、心理健康都有巨大的影響。[38]因此，基于眼動(dòng)追蹤技術(shù)在二維圖像觀測(cè)取樣方面的優(yōu)越性，以及顏色在環(huán)境景觀設(shè)計(jì)平面成像、空間定義等方面的重要性，使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)采集數(shù)據(jù)的受眾色彩偏好研究成為當(dāng)下環(huán)境設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)。

卡特爾等人發(fā)現(xiàn)在室內(nèi)生活空間的設(shè)計(jì)中，顏色是影響情緒和空間感知的重要因素；[39]博加卡研究了室內(nèi)空間在不同比例、照明、配色方案下的喜好程度偏好，發(fā)現(xiàn)柔和的色彩可以使人們感受到積極的情緒；[40]宋云嵩研究了在牙科醫(yī)院中關(guān)于顏色感知的偏好，發(fā)現(xiàn)棕色比傳統(tǒng)的藍(lán)色更能穩(wěn)定患者的情緒；[41]張林發(fā)現(xiàn)地鐵空間色彩飽和度和亮度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使人感到不舒服，并且最喜歡的顏色不一定對(duì)人們來(lái)說(shuō)視覺上舒適。[42]這些研究都從室內(nèi)空間設(shè)計(jì)或特定環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)的角度，以被試者視覺元素觀測(cè)采樣數(shù)據(jù)結(jié)合環(huán)境心理分析，為空間色彩的設(shè)計(jì)選用提供了有力依據(jù)。

目前環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域中以空間色彩為對(duì)象的研究較多，研究?jī)?nèi)容集中于色相、明度、飽和度等色彩要素對(duì)于視覺注視行為之間的影響，認(rèn)為二者之間存在緊密聯(lián)系。從環(huán)境設(shè)計(jì)的專業(yè)視角出發(fā)，大部分場(chǎng)景下景觀色彩都是人造產(chǎn)物，色彩環(huán)境不僅是人文內(nèi)涵的集中體現(xiàn)，也能引發(fā)受眾審美情感的改變。[43]但設(shè)計(jì)過(guò)程中，除顏色外材質(zhì)、尺度、位置等因素也會(huì)影響注視行為，因此對(duì)色彩與其他設(shè)計(jì)影響要素之間關(guān)系的研究值得深入探索。

（2）注視行為與主觀喜好

視覺注視行為受內(nèi)源性、外源性因素的雙重影響。在環(huán)境空間中，游客會(huì)反射性地、無(wú)意識(shí)地關(guān)注視覺顯著性最突出的部分，這是一個(gè)由外而內(nèi)的過(guò)程；但同時(shí)游客的注視行為又會(huì)受到由內(nèi)而外的主觀喜好、信息處理、動(dòng)機(jī)、熟悉程度等自身因素影響，從而影響注意力與關(guān)注視角。兩者間關(guān)系的研究逐漸成為當(dāng)下環(huán)境設(shè)計(jì)研究的熱點(diǎn)之一。

陳婉指出視覺注視過(guò)程和思維方式均會(huì)對(duì)環(huán)境審美偏好產(chǎn)生影響，并且自然圖像在視覺上更受歡迎；[44]蘇亞雷斯研究發(fā)現(xiàn)，參與者觀察不同建筑元素的時(shí)間既不受探索建筑路線的影響，也不受路線起點(diǎn)的影響，但行程中被參與者視為審美愉悅的建筑元素被觀察了更長(zhǎng)時(shí)間；[45]李琪研究發(fā)現(xiàn)風(fēng)景照片中的文字會(huì)吸引大多數(shù)觀眾的注意力，并且游客會(huì)對(duì)熟悉的文字有更高的好感度。[46]

研究成果都表明，環(huán)境空間中的視覺行為受到天氣、植被、建筑、視角等多種因素的影響，令人熟悉或感到愉悅的文字、圖景等設(shè)計(jì)元素會(huì)顯著延長(zhǎng)受眾的關(guān)注時(shí)間，而其中自然風(fēng)光的不可替代性讓設(shè)計(jì)師們不得不在設(shè)計(jì)時(shí)做出一定程度的取舍。目前大量的實(shí)證研究在減壓理論（The Stress Reduction Theory）和注意恢復(fù)理論（The Attention Restoration Theory）的指導(dǎo)下，主要關(guān)注被試者在環(huán)境空間中面對(duì)外界刺激時(shí)由外而內(nèi)的反映過(guò)程；眼動(dòng)追蹤技術(shù)的成熟應(yīng)用從主觀喜好等內(nèi)在影響因素方面，結(jié)合瞳孔直徑、主觀問(wèn)卷、同聲思維等方式，為環(huán)境設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)提供了新的研究思路與方法。

三、設(shè)計(jì)學(xué)視角下的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究趨勢(shì)

依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)研究成果，結(jié)合當(dāng)下學(xué)科發(fā)展、業(yè)界技術(shù)進(jìn)步的整體方向，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)介入設(shè)計(jì)研究的發(fā)展趨勢(shì)將涵蓋三維場(chǎng)景中的交互行為研究、多感官綜合研究、基于人口特征的差異研究三個(gè)主要方面。

1.三維場(chǎng)景中的交互行為研究

傳統(tǒng)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)往往采用以桌面式眼動(dòng)儀觀測(cè)靜態(tài)展示過(guò)程的方式，十分契合如交互設(shè)計(jì)等以平面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的二維設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域。但對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)內(nèi)容而言，設(shè)計(jì)主體所處環(huán)境空間的尺度、位置關(guān)系以及受眾體驗(yàn)角度等是必須納入考慮的因素，因此實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景模擬三維甚至多維真實(shí)場(chǎng)景，并從中取得的觀測(cè)數(shù)據(jù)才更具有現(xiàn)實(shí)意義。

真實(shí)體驗(yàn)場(chǎng)景中用戶的注視行為差異較大，由于視角、位置的不同難以進(jìn)行興趣區(qū)域（AOI）劃分，阻礙了交互行為研究的實(shí)用性進(jìn)步。好在這樣的現(xiàn)狀正逐漸好轉(zhuǎn)，通過(guò)眼動(dòng)設(shè)備公司開發(fā)的分析系統(tǒng)，圖像眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)的自動(dòng)聚類得以實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了此類注視過(guò)程，[47]提升了相應(yīng)研究的可操作性；另一方面，隨著VR、AR 等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念的興起，面對(duì)“元宇宙”這一人類社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新階段，無(wú)論是在虛擬空間中劃分空間、為虛擬活動(dòng)張貼橫幅，還是在虛擬世界中裝飾場(chǎng)景，基于眼動(dòng)追蹤技術(shù)的用戶研究都為指導(dǎo)設(shè)計(jì)元素的選用與布置提供了強(qiáng)有力的手段。[48]可以預(yù)見的，更加貼合現(xiàn)實(shí)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景與更綜合、更能模擬用戶體驗(yàn)感受的三維場(chǎng)景交互行為研究將成為眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的一大研究發(fā)展方向。

2.多感官綜合研究

目前的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究多以注視點(diǎn)、注視時(shí)間、注視率、瞳孔直徑等眼動(dòng)儀擅長(zhǎng)捕捉的觀察要素作為主要研究對(duì)象，這是實(shí)驗(yàn)中被試者客觀行為的直觀反映。而與其直接相關(guān)的主觀情緒表達(dá)，大多通過(guò)出聲思維法（Think-aloud protocol）、同聲思維法（Concurrent think-aloud）、問(wèn)卷調(diào)查法、訪談法等方法來(lái)開展深入研究，但相應(yīng)核心信息的獲取需要由被試者轉(zhuǎn)述表達(dá)，與實(shí)際狀態(tài)存在偏差。[49]

另一方面，現(xiàn)有的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)多用于研究被試者主觀喜好，對(duì)于離散情緒缺乏相應(yīng)解釋——以PAD情緒模型為例，除高興外還有憤怒、痛苦、放松、平靜等情緒。[50]正因如此，在應(yīng)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)的同時(shí)引入如腦機(jī)交互（Brain Computer Interface，BCI）、手勢(shì)識(shí)別、皮膚導(dǎo)電、心率檢測(cè)等多種生理檢測(cè)技術(shù)變得十分必要，在將其與同時(shí)監(jiān)測(cè)獲取的視覺屬性數(shù)據(jù)相掛鉤后，有助于更細(xì)致地分析受眾情緒類型，對(duì)判斷被試者壓力狀態(tài)、情緒反饋等都有積極意義，對(duì)于特定設(shè)計(jì)領(lǐng)域理論與實(shí)踐反饋體系的建構(gòu)起到支撐作用。

3.基于人口特征的差異研究

設(shè)計(jì)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究中，最常見的被試對(duì)象是大學(xué)生群體，其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的感知更明確，并且在問(wèn)卷調(diào)查、訪談、事務(wù)日志等輔助數(shù)據(jù)的采集中可以提供較好的反饋，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的高效獲取。然而現(xiàn)階段研究中其弊端也很明顯，絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都針對(duì)同一學(xué)校的在校學(xué)生開展，其文化背景、年齡構(gòu)成、專業(yè)背景相似度都較高，導(dǎo)致研究結(jié)果的普適性受影響，與設(shè)計(jì)學(xué)科“面向大眾設(shè)計(jì)”的定位不符。

國(guó)外已有少量研究者表現(xiàn)出了對(duì)此問(wèn)題的關(guān)注。有學(xué)者評(píng)估了設(shè)計(jì)師在環(huán)境視覺反應(yīng)方面的專業(yè)性，指出設(shè)計(jì)師們具備基礎(chǔ)分析的能力，但是無(wú)法預(yù)測(cè)更深層次的注視行為，[51]這一結(jié)論對(duì)設(shè)計(jì)研究者及從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)優(yōu)勢(shì)提出了挑戰(zhàn)，從一個(gè)側(cè)面佐證了“大眾參與”的必要性。而也有研究發(fā)現(xiàn)女性群體存在更多的探索性凝視行為，表現(xiàn)為更大的眼跳幅度和更長(zhǎng)的掃描路徑，[52]也從性別差異方面對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)被試群體的組成復(fù)合性提出了要求。此類研究為本領(lǐng)域后續(xù)開展針對(duì)性別、民族、文化等被試者自身要素的專項(xiàng)研究提供了借鑒，也證明了實(shí)驗(yàn)中被試對(duì)象差異性的存在價(jià)值，因而此類研究的開展勢(shì)在必行。

結(jié)語(yǔ)與展望

直觀與高效的視覺感知構(gòu)成了用戶接觸設(shè)計(jì)實(shí)體的第一印象，科學(xué)地研究視覺感知與用戶體驗(yàn)間的關(guān)系至關(guān)重要，而眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供了有效的實(shí)施路徑。從專項(xiàng)研究的發(fā)展歷史上看，目前的眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)過(guò)30 年的成果積累，從作為新技術(shù)、新方法的備受關(guān)注，在成熟領(lǐng)域代表了技術(shù)導(dǎo)向的前沿研究趨勢(shì)，到轉(zhuǎn)向大眾生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用，研究方法與研究?jī)?nèi)容不斷豐富、體系化，直至作為廣為認(rèn)可的研究方法介入新興學(xué)科與領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，其研究廣度與科學(xué)性都得到了驗(yàn)證。以設(shè)計(jì)學(xué)的研究視角看待眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)展歷程，大致可以將其劃分為幾個(gè)典型階段：第一階段眼動(dòng)追蹤技術(shù)的應(yīng)用開始介入研究領(lǐng)域，從以新技術(shù)反映觀察行為、提供生理數(shù)據(jù)的角度為設(shè)計(jì)研究提供支撐，這一階段研究者關(guān)注的主要是新技術(shù)手段所能給予的變化，開創(chuàng)性地從工具輔助研究的視角推行實(shí)驗(yàn)手段；第二階段則是重點(diǎn)關(guān)注被試者視覺行為的直觀反映，將研究重心置于眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)的資料處理與結(jié)果整理上，但研究結(jié)論與研究方法仍然基本處于第一個(gè)10 年的初級(jí)階段；第三階段在前兩階段的發(fā)展基礎(chǔ)上，傾向于研究發(fā)現(xiàn)客觀視覺反饋與主觀心理活動(dòng)的聯(lián)系，這一研究關(guān)注點(diǎn)因?yàn)榕c用戶研究方向的高度契合成為了設(shè)計(jì)領(lǐng)域眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的一大特色；第四階段隨著關(guān)注受眾、服務(wù)大眾、深度挖掘受眾需求等全流程服務(wù)設(shè)計(jì)思想的大行其道，主要研究?jī)?nèi)容再次回歸到“為人設(shè)計(jì)”本身，在無(wú)論是研究領(lǐng)域、研究主題還是研究方法、研究?jī)?nèi)容方面都呈現(xiàn)出多工具與途徑結(jié)合、綜合度高、縱深明顯的態(tài)勢(shì)，深度探究人們生理行為背后心理與情感的變化，以及通過(guò)設(shè)計(jì)改變所能帶來(lái)的價(jià)值提升空間。而在發(fā)展過(guò)程中，眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)作為核心研究范式，也伴隨著技術(shù)、設(shè)備與研究方法的進(jìn)步而促使著相應(yīng)研究不斷同步、回溯、總結(jié)和演繹。

在設(shè)計(jì)學(xué)相關(guān)研究熱點(diǎn)中，視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)三個(gè)不同的研究方向都各自有主要關(guān)注的研究?jī)?nèi)容，說(shuō)明眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)已經(jīng)較好地融入了設(shè)計(jì)學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域。其相同點(diǎn)在于，目前的研究熱點(diǎn)都在關(guān)注各領(lǐng)域內(nèi)通過(guò)視覺行為所顯現(xiàn)出的主觀喜好以及使用便捷性的評(píng)估；不同之處則與學(xué)科分類直接相關(guān)，由于被試者觀測(cè)對(duì)象的特性不同，不同方向研究采用不同的設(shè)備與測(cè)量方法，通過(guò)反饋研究所得出的設(shè)計(jì)引導(dǎo)性結(jié)果也不盡相同。而正因?yàn)榉椒ㄍ緩降南嗨菩约熬唧w研究的異質(zhì)性，研究之間的交叉借鑒意義較大，例如，環(huán)境景觀空間設(shè)計(jì)中的視覺呈現(xiàn)方式也多用平面元素表達(dá)，但加入空間尺度、材質(zhì)等影響因素后就能產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

研究趨勢(shì)方面，基于元宇宙語(yǔ)境下VR、AR 等新興虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究能夠拓展三維、多維空間中的交互行為研究，彌補(bǔ)現(xiàn)有設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究中大量靜態(tài)展示方法的不足。而以眼動(dòng)追蹤技術(shù)為主，融合多種生理監(jiān)測(cè)設(shè)備的多感官綜合研究對(duì)比形式單一的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，能夠從多個(gè)不同角度提供客觀數(shù)據(jù)，為分析復(fù)雜的被試者“生理—心理”活動(dòng)機(jī)制提供更多依據(jù)，有利于優(yōu)化主觀調(diào)查的信度問(wèn)題，也能幫助完善多角度的設(shè)計(jì)評(píng)估體系。與之類似，基于人口特征的差異研究將研究關(guān)注點(diǎn)重新置于眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)的被試者群體基礎(chǔ)上，對(duì)于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)、提升實(shí)施效率都具有現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也有利于設(shè)計(jì)師在市場(chǎng)不斷細(xì)分的潮流下針對(duì)特定受眾開展分析研究，能夠進(jìn)一步提升眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的信度，進(jìn)而為研究的整體效度提升打好基礎(chǔ)。

眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)介入設(shè)計(jì)領(lǐng)域開展應(yīng)用研究已有超過(guò)30 年的時(shí)間，通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的不懈努力已經(jīng)形成了成體系的研究方法范式，并在設(shè)計(jì)實(shí)踐、設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中得到了良好的轉(zhuǎn)化。作為越來(lái)越受重視，尤其活躍在設(shè)計(jì)元素選取過(guò)程的設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究手段，其發(fā)文量與成果積累與日俱增，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究也已漸成規(guī)模。與國(guó)外研究相比，國(guó)內(nèi)研究有起步晚但善于利用學(xué)界研究基礎(chǔ)、設(shè)備技術(shù)與研究條件進(jìn)步較快的特點(diǎn)，這也使國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究呈現(xiàn)出更為關(guān)注進(jìn)階細(xì)化研究的特征，即更關(guān)注微觀層面設(shè)計(jì)單品的某方面優(yōu)化導(dǎo)向研究，與西方研究更關(guān)注學(xué)科基礎(chǔ)、具備整體綱領(lǐng)性宏觀視角的研究?jī)?nèi)容有明顯區(qū)別。

應(yīng)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)將人們對(duì)設(shè)計(jì)的感知具象化，因其在強(qiáng)化設(shè)計(jì)分析并增強(qiáng)受眾理解方面的優(yōu)越性將成為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中不可替代的一種研究方法。在2015年之后，國(guó)內(nèi)相應(yīng)研究的增長(zhǎng)已有“井噴”態(tài)勢(shì)，縱觀該類研究的發(fā)展歷史，后續(xù)研究應(yīng)針對(duì)不同學(xué)科學(xué)理研究的融合發(fā)展、研究材料與研究方法、數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性等方面繼續(xù)精進(jìn)，進(jìn)一步拓展各領(lǐng)域間的相互交叉、互相借鑒，為眼動(dòng)追蹤技術(shù)在設(shè)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供新的研究路徑。