基于眼动技术与SD法的大学校园景观评价与分析
张嘉迅
摘 要：本文以四川大学江安校区的景观感知为研究点，将眼动技术应用于景观视觉感知的分析对比之中，通过校区中具有代表性的场景作为研究材料，运用眼动仪实验获取取研究数据，再通过分析实验数据的注视热点图结合SD调研法。试究受测者的视觉认知过程以及对不同校园环境的景观偏好。为高校景观规划与设计提供理论参考。
关键词：眼动实验;SD法;校园景观评价;视觉感知
0 绪言
新校区兴建如雨后春笋般在林木葱茏，，部分高校建设校园追求建设效率，缺乏对景观空间的深度推敲。面对目前大学校园景观建设的困境，利用景观评价体系找出可以优化校园景观的影响因素，为高校校园环境的建设与改善提供理论依据非常具有必要。因此，本文结合眼动技术实验与SD法进行对比分析，眼动实验常被使用在神经科学等学科，具有客观反映受测者的视觉关注点的特点，在校园景观评价形成对比，同时也结合两者数据进行更为全面的景观评价，以期为高校建设提供理论依据。
1 案例选址与研究方法
1.1 案例选址
四川大学江安校区，是川大的本科的重要教育基地，是景观园林化、信息科技化、环境生态化的新式校园。江安校区的建校时间较晚，相较于江安校区更具有现代主义色彩。功能分区结构清晰，布局上打破了轴线对称的模式，建筑多运用了几何元素，形成富有韵律的变化感。
1.2 研究方法
1.2.1 眼动技术
在国际上，眼动仪追踪技术在图像的视觉感知研究上已经较为成熟，但在我国的使用时间相对较晚，并且涉及的领域较为局限。随着心理学、人类学、社会学、经济学、设计学等多门学科的交叉应用的学科发展趋势，艺术与科学相结合的思维研究方法成为一种新价值观。近几年以来，眼动仪技术的不断普及和发展，为景观评价的学术研究提供了新的研究思路。在此背景下，基于眼动仪技术的景观评价研究不断累积和发展，其研究方法不断被实证从而逐步成熟，也充分体现了眼动技术和景观设计结合研究的新思路具有极强的可行性。同时，通过与眼动仪技术结合的方法进行景观评价研究，弥补了只从艺术的角度看设计产生的较“感性”结论的缺陷，通过记录和分析人观察外在事物的眼动轨迹，可以得出更加理性科学的研究成果和研究方法。本次研究综合眼动仪实验对校园景观的视觉偏好进行对比分析，眼动测试对于景观规划设计具有非常重要的研究价值，借助眼动追踪获取人们在景观视觉评价的反馈，获取受测者关注的视觉焦点、眼动轨迹、注意力的停留时间，了解人们在校园环境中的视觉关注点、舒适区等信息，从而为进一步改进设计提供合理的依据，并最终做到提升大学生校园体验、营造更加良好的育人环境。
1.2.2 SD法（语义差异法）
现如今景观评价方法的主流主要分三种：描述景观指标法、整体量化法以及公众偏好法，描述景观指标法通过对于景观进行分组，由专业人士进行打分从而确定等级。整体量化法偏向于针对景观预测分析，公众偏好法更加大众化，评价来源于群众，采用实地调研、问卷调查以及民间调研等方法。结果更直观贴近大众。而SD法（语义差异法）就是公众偏好调查中常用的一种方式，通过使用以形容词为主的句式对于景观进行描述，确定评价尺度，设计问卷与发放，再进行数据回收与收集，即可测定人的直观心理感受。SD法目前也是国内最为普遍的景观评价方法之一。
1.3 研究流程
1.3.1 刺激材料的选取
实验于2019年11月20日北京时间9：00至12：00，选用佳能EOS 6D相机，在四川大学江安校区以及江安校区具有相同性质的不同景观进行拍摄。其中包括有（a）东门（b）体育馆（c）景观水道（d）综合楼（e）喜马拉雅文化及宗教研究中心。拍摄时尽量保持相同性质的景观图像构图一致，以弱化实验误差。
1.3.2 眼动实验
本次实验在校园中随机抽取20名受测者，包括相关专业学生、非相关专业学生、校外人员等，于2019年11月23日10：00召集进行眼动实验。本次实验使用的眼动仪型号为Tobii Pro Lab眼动仪，实验数据分析运用到Tobii studio軟件。实验开始前，需要安装并调试眼动实验设备，在软件内导入刺激材料。随机排序，避免受测误差。每一名受测者在实验前不能预览照片，在实验开始后首先进行定标，对于每名受测者的眼睛进行追踪矫正，保证实验的准确性。在实验开始后，图片的播放时间间隔约5秒钟，受测者可以进行自由切换图片。受测者观看完5张刺激材料后表示实验结束。20名受测者均按照以上步骤完成测试。
1.3.3 SD调查问卷收集
针对评价因子设计调查问卷，将每张素材的内容要素提取分类标明，具体分为：天空、上层植被、建筑、下层植被、路径。每一类采用形容词描述的形式设计线上调查问卷，在线上渠道进行投放，测定受测者的对于校园景观环境直观感受以分析不同区域的景观特征和视觉兴趣偏好，满足200人次有效问卷后将问卷回收进行记分，制作出满分为10分的折线图以供参考。
1.3.4 数据可视化
在实验结束后在Replay中可以获得实验采集的注视轨迹图、热点图、集簇图。轨迹图。注视轨迹图可视化可显示刺激材料上注视（圆点）的顺序和位置。圆点的大小表明注视持续时间，而圆点内的数字则表示注视顺序。热点图使用不同的颜色来说明受测者在特定区域内形成的注视数量，或他们在该区内注视了多长时间。热点图颜色越暖代表注视时间越长，颜色越冷代表注视时间越短，没有颜色代表没有注视到。在进行兴趣区域的统计时，可以进行区域内兴趣对象的数值获取与统计，可导出数据柱状图和数据表格。
2 结果与分析
通过对四川大学江安校区的5个景观节点的实验数据结果的整理，发现对于景观感知要素，主体基于眼动技术的客观感知的凝视记录与基于SD法的主观评价存在差异性，即对于同一景观节点，客观记录与主观心理认知存在偏差。当这种偏差值越小的时候，则代表该地景观既满足了主体的主观需求，同时也在客观环境中切实反映，既该地景观氛围适宜，布局合理，现状景观空间较好;反之，偏差值越大，则代表主体对该地景观的主观需求在客观层面上没有被满足，即该地景观氛围未达到预期，有较大改善空间。
2.1 风景要素丰富的场景中识别性强的景观是视觉中心
四川大学景观水道有着丰富平面水体形态，植被丰富打开横向纵深感，建筑风景元素规划较为全面平均，相互穿插富有节奏感。在测试的5个场景中，（c）景观水道获得了较高的综合评价，受测者对于此场景建筑的打分是5个场景中唯一低于植被的评价，但是在热点图中受测者视觉对于建筑进行了重点观察。由此可以发现视知觉是具有选择性的。正如阿恩海姆所说“积极的选择是视觉的一种基本特征。正如它是任何其他具有理智的东西的基本特征一样。”在视知觉活动中，观察事物会被吸引视觉的注意力，但是当是觉得内外秩序发生矛盾时，视觉区域的秩序会进行自我调整以适应外部秩序，使得外部秩序的主要部分占据内部秩序的中心。在场景中，受测者的视觉还会对于细部构造产生较强的偏好特征。其他刺激材料也同样反映出场景中识别性强、视觉关注点较高、视觉偏好性较强的景观元素会更具有吸引力。例如场景（a）东门中，大门造型典雅，形状感强，受测者的视觉焦点集中在牌匾文字上，其次落于立柱以及景观。再如场景（b）体育馆中，明暗对比强烈的梁柱受测者视觉关注力强。通过视觉活动可以反映出受测者整个心理活动，受测者会对于识别性强的景观进行重点视觉观察。
2.2 单一元素突出导致景观构成不协调
在景观设计中，建筑、形式、自然环境相协调是非常重要的。（b）体育馆中可以观察出，整体建筑的造型简洁凝练，几何感带来空间的秩序感。由于场景中由单一元素主导导致整体体验不佳，缺乏软质景观与硬质景观的相互呼应，不能形成人的驻留空间，使得整个空间略显生硬，使得受测者在视觉兴趣评价中对于其他要素评价较低，不能够形成良好的景观感受。所以，栽种层次分明的组合种植非常重要，植被的多样性会增加观赏者获得的视觉信息量，吸引视觉注意力，形成色彩、形态的变化，使得景观更具有可读性，让人在空间中产生更加丰富的体验。
2.3 传统文化符号提升景观氛围感
受测者对（e）喜马拉雅文化及宗教研究中心受测者对其评价较高。无论是植被层次还是整体的空间秩序都会给人带来舒适汗，建筑富有浓厚的民族气息， 四川地区传统的坡屋顶符号传达着现代与传统的交织，层层叠叠、起伏有致坡屋面，给天际轮廓带来有张力并且形成了周边建筑环境实现了风貌上的呼应，调动着参与者的参与感，从而产生情感认同。同样也为大学建筑景观提供了可借鉴的设计手段。
3 结论
本次研究通过运用眼动技术评价法与SD法建立校园景观评价对比分）模型，对于四川大学江安校区的视觉偏好进行初步分析，试图究受测者的视觉认知过程以及对不同校园环境的景观偏好。大学校园景观环境需要基于使用者的多方位需求进行设计，才能保持建筑景观自身的可持续性。
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