system: [SYSTEM]

user: 2. 研究方法与过程 基于黎平县苗侗民族服饰刺绣的意象认知研究由三个部分组成：代表性样本工艺确定及制作；民族服饰刺绣意象语义空间建立；绣种–意象认知评价实验及评价指标筛选；评价模型建立及验证。 研究流程如图1，具体为：1) 通过文献研究法和眼动追踪技术进行完成苗侗刺绣绣种样本的收集、筛选，并要请专业绣娘完成代表性单一绣法样本制作；2) 采用KE法确定民族服饰刺绣的代表性意象词对；3) 基于眼动追踪技术实现认知评价实验，获取多维综合评价指标，采用单因素方差分析进行评价指标筛选；4) 基于PCA法构建绣种–意象认知评价模型及模型验证。 2.1. 基于KE法的建立绣种–意象语义空间建立 感性工学技术(Kansei Engineering， KE)作为是一项挖掘用户对产品的意象认知并将之量化分析后应用到设计中的常用手段。基于此，刺绣–意象语义空间建立步骤如下：首先，通过文献调查法、SD法等获取符合描述的178个意象词；其次，经过初筛选和视觉意象词提取实验后获得56个触觉意象词；再次，将56 × 56的相似矩阵运用多维尺度法进行分析(其中准化初始应力Stress = 0.04286，拟合度RSQ为优)，依据意象词二维空间分布图选择距离中心点最近的语义词作为代表性意象词；最后，经过成对化处理和维度定义得到如表1所示。 2.2. 基于眼动追踪技术的代表性样本筛选 完整的苗族、侗族刺绣制品中往往不会采用单一绣种进行缝制，且因村落地域、习俗不同，绣法工艺之间也随之产生细微的差别。为了客观真实的选出符合大众普遍接受和认知的绣法工艺，本实验使用眼动仪，在给定任务情况下对被试进行视觉测量实验。从眼动数据从挖掘用户对绣种工艺偏好，以此确定刺绣工艺。筛选流程如下：首先，根据文献和实地走访调查确定黎平县苗侗民族刺绣绣种21种，刺绣图片395张。其次，为了客观真实的选出符合大众普遍接受和认知的绣法工艺，邀请三名民族学研究背景或服装设计背景的老师和三名当地工龄达到6年以上的绣工组成专家组，小组成员依据自身经验观察样本图片，各自进行绣种类别的分组判断。最后，依据六名被试数据筛选出黎平县苗族和侗族的绣种18种。 2.2.1. 实验设计 1) 实验准备：首先，实验被试选定背景均为黎平县当地苗族或侗族人的15名大学生，被试男女比例2:1，年龄范围在20~28周岁之间，全部被试均为自愿报名参加，无近视、色盲等症状； 图1. 评价方法流程图 Table 1 Representative image vocabulary pair and its dimension definitio 代表词汇 维度定义 传统的–流行的 新旧 灵动的–呆板的 巧拙 简约的–繁复的 疏密 素雅的–奢华的 贵贱 表1. 代表性意象词汇对及其维度定义 2) 实验器材：采用德国SMI 公司配套的RED桌面型眼动仪，包括硬件和软件。硬件有1台自配的笔记本电脑、1台液晶显示屏和1套桌面式红外追踪组件。软件有眼动实验设计软件Experiment Center (用于眼动实验的设计过程即实验图片的导入、眼动实验每张图片浏览时间的设定等)、眼动数据记录软件I View (用于接收眼动信号并将被试人员在实验过程中所产生的眼动数据记录下来)和眼动数据分析软件Be Gaze (用于实验后的眼动数据整理、分析及导出)。 3) 实验材料：前期专家小组分类后的每个刺绣样本集中随机选择三个样本，共18组54张图作为实验样本，为了消除色彩带来的视觉干扰，所有样本均进行去色、裁剪大小处理，如图2为打籽绣示例图。 图2. 示例样本展示 4) 实验构成：预实验和正式实验。预实验让被试熟知正式实验过程，两次实验流程一致。首先呈现1000 ms的十字(被试视觉集中)，随后呈现2000 ms的提示词(请在图片中找到“某某绣法”)，最后呈现6000 ms样本图片刺激。重复上述流程直到实验结束。 2.2.2. 眼动数据分析 在进行眼动生理指标分析时，某单一指标具有的研究价值不高，且单个指标选择具有较高的灵活性和有限的适用范围。本次实验为给定任务型眼动测量实验，目的在于筛选被试在绣种名称给定下视觉搜索偏好的刺绣工艺。因此，基于本次研究目的选择注视持续时间和注视点次数进行深入详细地分析。使用相同尺寸的AOI图形对被试的多个热点区进行取景裁剪，读取该区域内这两项指标数值，选择最受关注区域进行刺绣工艺剖析。 2.2.3. 代表性样本确定 为了量避免纹样、色彩、大小、底布材质等的干扰，请专业绣娘参考上述工艺剖析结果缝制无纹样样本实物，保证底布材质，尺寸大小、布料及用线色彩(10 cm × 10 cm、绿色绸缎、白色及绿色纱线等)等条件相同，应用绣种本身持有的纹样特点的直线排列法，最后使用相机拍摄，制作样本图片。代表性样本如下表2所示。 Table 2 Representative samples and number 1：平绣 2：雕绣 3：套绣 4：破线绣 5：辫绣 6：皱绣 7：绞籽绣 8：直针绣 9：网绣 10：挽绣 11：数纱绣 12：挑花绣 13：堆绣 14：打籽绣 15：缠线绣 16：盘线绣 17：锁边绣 18：布贴绣 表2. 代表性样本及编号 2.3. 基于PCA融合眼动信号的认知评价模型构建 2.3.1. 认知评价实验设计 本文旨在建立黎平县苗侗民族服饰刺绣绣种与感性意象的关联，以前文分析得到的绣种与刺绣视觉意象为基础。对26名被试进行认知评价实验，其中，被试群体有设计背景和无设计背景人群混合组成，实验时长大致为15 min~30 min，实验环境均在光鲜良好的实验室进行。实验形式采用“图片 + 意象评分”，如图3所示。实验流程如图4所示，分为预实验(让被试提前知晓实验流程，避免慌乱、遗忘等情绪造成盲目观察。其中预实验意象词与样本均与正式实验不相同，避免被试提前知晓实验内容)和正式实验(实验流程相同，该步骤循环54次后结束实验)，实验室内保持安静环境，无强光刺激，处于25℃恒温环境。 图3. 认知评价实验示例 图4. 认知评价实验流程图 2.3.2. 眼动数据筛选与分析 相关研究证明 [ 14 ]，眼动数据中最值及均值性质的数据能够很好的体现被试的眼球浏览及搜索运动，且符合人的视觉认知特性。因此，对研究目标的眼动追踪实验整理和分析步骤如下： 首先，使用眼动数据分析软件Be Gaze导出所需的相关眼动数据；随后，使用Excel对数据进行初步整理筛和筛选，去除不必要的信息选择最值和均值数据组成眼动数据集；最后，将眼动数据集导入SPSS中进行深入筛选，运用统计学方法中方差同质性检验和单因素方差分析抉择出的最终眼动指标。其中，方差同质性检验是进行单因素方差分析的必要条件，目的是为了获取那些因绣种变化而产生显著性差异的眼动指标用于后续研究。且在方差同质性检验和单因素方差分析的数据体现中分别是对应的显著性值，即P值(前者主要判定该方差是否齐的，P值大于0.05说明方差是齐的，可以保留相关指标数据。而后者主要衡量数据组差异性大小的指标，P值小于0.05说明其在不同样本中的差异性体现显著，则可以进一步保留对应眼动指标)。 2.3.3. 基于PCA法融合眼动生理信号的模型构建 主成分分析法(PCA)是一种通过对大量复杂变量相关矩阵内部结构的研究，高效、准确地寻找能够表征多个原始变量的少数个综合变量，以建立原变量的线性组合关系的常用数学模型，即以降维方式获得原始变量最优配比方案的多元统计方法。该方法具有在保留主要信息量的前提下充分反映出原数据的信息且相互独立的优势，因此被广泛运用在综合评价研究中。基于此，本实验设样本为自变量且有n个，评价指标为因变量且m个，原始数据集A矩阵为： A = { A 11 A 12 ⋯ A 1 m A 21 A 22 ⋯ A 2 m ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ A n 1 A n 2 ⋯ A n m (1) 本文模型流程如图5所示。其中l为特征值，m为特征值个数，p为主成分个数，m为特征向量，T为结果数据集(结果矩阵)。 图5. PAC法计算流程图