第二章 文獻探討
第一節 眼動技術
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第二章 文獻探討
第一節 眼動技術
一、眼動追蹤儀技術原理與類型
Mantiuk、Kowalik、Nowosielski 與 Bazyluk(2012)指出已往眼動視覺研究多 使用眼電波圖(Electrooculography, EOG)測量技術，以監測視覺神經傳導產生之生 理訊號進行眼球動作方位之判斷，大部分屬接觸式設備（如圖 2-1 所示），較易 造成使用者不自在、不適等心理及生理負擔，進而影響整體研究結果。目前主流 採用的眼動追蹤技術係以不影響人眼可視的紅外線(Infrared, IR) LED，搭配攝影 鏡頭，透過影像辨識技術進行即時瞳孔偵測(Wu, Yeh, Hung & Tang, 2014)。
圖 2-1 眼電波圖設備(Stockholm Brain Institute, 2014)
而就使用型式又可分為桌上型固定式、非固定式，以及頭戴式眼動儀設備，
說明如下：
（一）桌上型固定式眼動儀(Head-fixed Eye Tracker)：使用者頭部需倚靠於固定 式下巴支架(Chin Rest)上，優點在於精度可達 0.5° - 0.25°之間，但不允許 頭部自由移動（劉鑑儀，2014），長時間量測容易造成使用者心理及生理 上的不適，如圖 2-2 所示。
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圖 2-2 桌上型固定式眼動儀(Tafaj et al., 2011; Pavlas, Lum & Salas, 2012)
（二）桌上型非固定式眼動儀(Desktop Eye Tracker)：桌上型非固定式眼動儀得 以讓使用者放鬆、自然姿勢使用，容許頭部水平與垂直等微幅擺動，仍可 精確偵測受試者的視覺軌跡，較為接近實際使用情形，如圖 2-3 所示。
圖 2-3 桌上型眼動追蹤儀示意圖(Gazepoint, 2014)
（三）頭戴式眼動儀(Head-mounted Eye Tracker)：頭戴式眼動儀又稱實景眼動儀，
除技術原理和桌上型眼動儀相同外，另增加攝影鏡頭錄製實際使用者視覺 方向，使用者不必受限於特定角度限制，雖具有設備輕巧、方便攜帶等優 點，但仍對使用者頭部造成一定程度負擔，且造價較其他類型眼動儀昂貴。
目前國內外已有許多學者著手研究開發高精度、高取樣頻率等特點之低成 本頭戴式眼動儀（劉鑑儀，2014；Mantiuk et al., 2012; Kim et al., 2014），
如圖 2-4 所示。
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圖 2-4 頭戴式眼動追蹤儀(Mantiuk et al., 2012; Stuart et al., 2013)
二、眼動追蹤儀技術應用
眼動追蹤儀已被使用於報紙閱讀優使性的研究(Garcia, Stark & Miller, 1991;
Holmqvist, Holsanova, Barthelson & Lundqvist, 2003)，在閱讀過程中受試者不受時 間限制進行閱報活動，該研究將視覺閱讀行為分成「思考中(Processing)」、「已讀 (Read)」與「深度閱讀(Read in Depth)」三種，並提供記者與新聞版面設計人員 即時回饋。結果發現受試者眼動行為並非確實閱讀，而是較近似於掃視報紙，並 於特定進入點位置(Entry Points)即停止掃視，少數受試者則習慣透過頭版照片閱 讀該版面，接續將目光移至明顯標題與照片等，研究也發現愈重要的資訊應予較 大版面且置於上方，較不重要的資訊則反之予較小版面置於下方。此外，近年眼 動追蹤儀應用領域包括提供眼部活動與意識正常之肢體障礙者醫療看護服務（趙 新民，2010）、網頁版型優使性評估（林惠卿，2014；Tuzun, Akinci, Kurtoglu, Atal
& Pala, 2013），以及基於加強及時互動閱讀體驗概念的 Text 2.0 (Biedert et al., 2010)等。例如 Ismail、Biedert、Dengel 與 Buscher(2011)結合 Text 2.0 技術、視訊 鏡頭與腦波進行閱讀研究，連結學習者閱讀的文字與情緒，並以不同顏色標示喜、
怒、哀、樂等；也有使用 Text 2.0 針對數位文本品質進行監測的閱讀研究(Biedert, Dengel, Elshamy & Buscher, 2012)。而 El Hosseiny、Biedert、Dengel 與 Buscher(2011) 的互動式閱讀研究則基於 Text 2.0 實作，以「哈利波特：消失的密室」電影角色
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Tom Riddle 的日記概念，開發一款結合手寫(Handwriting)、語音(Speech)與眼動 (Gaze)等軟、硬體操作的高互動平板，透過小說式故事敘述模組，基於閱讀文本 與學習者互動發展情節。研究結果顯示學習者認同眼動較語音與手寫互動有效提 升閱讀體驗，將近九成學習者對於眼動互動表示滿意，並且高度讚賞，其次也有 75%學習者認為語音互動有助於提升其閱讀體驗。
綜合上述，眼動追蹤儀在醫學、心理學，以及設計等領域的發展有逐漸廣泛 應用的趨勢，然而使用眼動進行文本互動的閱讀模式仍缺乏有效提升閱讀理解成 效實驗驗證。因此，本研究欲探討基於眼動技術發展之視覺互動文本閱讀模式在 學習成效、學習時間、認知負荷與科技接受度上，是否優於單純以滑鼠操作之互 動文本閱讀模式。