A1.22.2Smooth pursuit研究设计

平滑追踪跟随连续运动目标,需要目标本身在动

别名: 平滑跟踪 · 追随运动 · pursuit eye movement · retinal slip

概念解释

视野里出现一个连续移动的目标时,眼睛会用平滑、连续的转动跟随它的轨迹,让目标始终维持在中央凹附近,这种运动叫平滑追踪(smooth pursuit)。它和扫视的根本区别在于触发条件:平滑追踪几乎不能主动产生——离开一个真实存在、连续运动的视觉目标,人几乎无法用同样平滑的方式转动眼球去"追"一个静止场景里假想的路径,尝试这样做时眼球实际执行的是一连串扫视的组合,而不是真正连续的平滑运动。

机制

平滑追踪依赖对目标运动的持续视觉反馈:视网膜探测到目标相对眼球的滑动速度(视网膜滑移,retinal slip),这个速度误差信号被实时用来调整眼球跟随速度,使其逐渐匹配目标速度、让视网膜滑移趋近于零。这是一个闭环负反馈控制过程,与扫视那种一旦触发就按预设弹道执行、中途不接受反馈修正的方式完全不同。追踪的启动本身有几十到一百多毫秒的潜伏期,且在目标突然加速或变向时,追踪速度会短暂落后于目标,随后靠一次小幅的追赶性扫视(catch-up saccade)补上剩余的位置误差——纯粹的平滑追踪很少能做到全程零误差,真实记录到的轨迹通常是平滑追踪和小幅修正扫视的混合体。

怎么研究

经典范式让被试注视按恒定速度或正弦规律移动的靶标,记录眼球速度轨迹,计算追踪增益(眼球速度与目标速度的比值,越接近1说明追踪越精确),比较不同目标速度、不同可预测性(匀速直线 vs 突然变向)下增益和追赶性扫视频率的变化。常见自变量是目标速度、运动可预测性、目标对比度;常见因变量是追踪增益、追赶性扫视频率与幅度、追踪启动潜伏期。

边界

追踪增益会随目标速度升高而下降——超过每秒数十度这个量级后,眼球已经无法用平滑运动跟上,只能依赖越来越频繁的扫视来断续追赶,此时的"追踪"实际上已经退化为一连串扫视拼接出的近似轨迹。此外,平滑追踪几乎完全依赖真实的连续视觉运动信号——界面里试图用静态元素或离散跳变模拟出"连续移动感",即便看起来像是在动,驱动这段眼动的机制也可能已经掺杂了更多扫视成分,而不再是纯粹的平滑追踪。

怎么落地

  • 界面里需要用户持续目光跟随的移动元素(跑马灯提示、随手势滑动的动画反馈、需要视觉跟踪的动态曲线),应把运动速度控制在多数用户能维持较高追踪增益的范围内,避免速度过快迫使用户依赖断续扫视追赶,从而在追赶间隙里丢失运动过程中的细节。
  • 目标运动路径突然变向或加速的设计(如非匀速的强调动效)会打断已经建立的平滑追踪,造成短暂的信息丢失窗口,如果这段信息重要,避免把它安排在方向突变的瞬间。
  • 验证办法:录制用户实际的眼动轨迹,比较其速度曲线与目标运动速度曲线的贴合程度(追踪增益),增益明显偏低或追赶性扫视频繁出现时,说明运动设计已经超出了用户平滑追踪的能力范围。

延伸

  • 同组A1.22.1 扫视是快速跳跃式眼动,用于切换注视点 · A1.22.3 前庭眼反射在头动时反向转动眼球以稳定视网膜图像 · A1.22.4 辐辏运动使双眼分别转向以对齐视轴
  • 相邻A1.14 运动知觉
  • 站内检索smooth pursuit · pursuit gain · retinal slip · catch-up saccade

同组卡片

快捷操作

分享

分享当前页面

ios_share

https://hci.top/zh/handbook/A1.22.2