공간의 시각적 이해과정에 나타난 주시유형에 관한 연구 - 공공공간의 로비를 중심으로 - A Study on Observation Type at the Process of Visual Understanding - Focused on the Lobby in the Public Space -원문보기
This study was to examine the pattern of visual interpretation in the process of eye-tracking. I categorized the subjects' observation inclination for analysis so that I could find out which element the user observing the space concentrated and explored. First, for 2 minutes of observation, there oc...
This study was to examine the pattern of visual interpretation in the process of eye-tracking. I categorized the subjects' observation inclination for analysis so that I could find out which element the user observing the space concentrated and explored. First, for 2 minutes of observation, there occurred 171 times of eye-fixations and 9.8 times of observation frequency on average, which showed that the subject, through this observing fixation, spent 44.5% of the entire time performing the visual activity in order to acquire the "visual understanding" of the lobby-space. Second, I found out that there was a consistent observation type as the time passed. I could categorize the subjects observing the space into 6 concentrating types and 3 discontinuing ones of observation types, which category can be utilized as data for analyzing the subjects' characteristics at space-observation. Third, the type, which was so intensive as to get the visual understanding on the space, was mostly of the case that (1) the subject had a kind of high degree of observation type, exploring the space, again having high degree of the observation type [Type A], (2) the subject repeated the concentration from the early part to the latter [Type C], which can be considered to be the observation type generally shared. Fourth, in the case of observing the space, 45.8% of the subjects showed a high rate of concentration at the time of starting the observation and in less than two minutes. The subjects of type A can be considered to understand the space visually by distinctively repeating the concentration and exploration.
This study was to examine the pattern of visual interpretation in the process of eye-tracking. I categorized the subjects' observation inclination for analysis so that I could find out which element the user observing the space concentrated and explored. First, for 2 minutes of observation, there occurred 171 times of eye-fixations and 9.8 times of observation frequency on average, which showed that the subject, through this observing fixation, spent 44.5% of the entire time performing the visual activity in order to acquire the "visual understanding" of the lobby-space. Second, I found out that there was a consistent observation type as the time passed. I could categorize the subjects observing the space into 6 concentrating types and 3 discontinuing ones of observation types, which category can be utilized as data for analyzing the subjects' characteristics at space-observation. Third, the type, which was so intensive as to get the visual understanding on the space, was mostly of the case that (1) the subject had a kind of high degree of observation type, exploring the space, again having high degree of the observation type [Type A], (2) the subject repeated the concentration from the early part to the latter [Type C], which can be considered to be the observation type generally shared. Fourth, in the case of observing the space, 45.8% of the subjects showed a high rate of concentration at the time of starting the observation and in less than two minutes. The subjects of type A can be considered to understand the space visually by distinctively repeating the concentration and exploration.
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문제 정의
공간을 인지하는 순서 혹은 어떤 랜드마크를 기준으로 공간탐색을 했는지, 방황을 어떻게 했는지를 가시적인 모델을 통해 검증하는 것이 필요하다. 공간사용자는 주시과정에서 공간지각을 위한 상황단서와 흥미를 끄는 세부특징에 관심을 가지게 되는데, 본 연구에서는 공간사용자의 주시특성을 유형화 시켜 파악함으로써 공간을 주시하는 공간사용자의 주시 특성을 분석할 수 있었다.
주시의 유형화는 공간주시과정에서 공간사용자가 어떤 공간조건에 주시반응을 하는지를 파악하기 위한 전제조건이 될 수 있다. 공간지각을 위한 상황단서와 흥미를 끄는 세부특징에 나타난 주시특성으로부터 공간사용자의 특성을 유형화함으로써 주시패턴을 도출하는 것을 연구의 목적으로 한다.
본 연구는 시선추적 과정에서 공간사용자가 공간의 어떤 요소를 시각적으로 이해하는 과정에서 발생하는 주의 집중과 탐색특성을 살펴보았다. 공간을 인지하는 순서 혹은 어떤 랜드마크를 기준으로 공간탐색을 했는지, 방황을 어떻게 했는지를 가시적인 모델을 통해 검증하는 것이 필요하다.
본 연구에서는 주시과정에서 시각적 이해를 얻기 위해 공간사용자가 어떤 주시유형을 가지면서 공간정보를 획득하는지를 분석하였다. 주시유형 분류를 통해 공간사용자가 로비 공간을 주시하는 경우에 발생하는 주시패턴이나 연속주시과정에서 발생하는 주시정도의 특성 등을 분석할 수 있었다.
이러한 관점에서 본 연구는 로비공간을 대상으로 시선 추적을 통해 공간사용자가 해당 공간의 어떤 요소를 시각적으로 이해하면서 반응하는지 시선경로를 시계열적으로 추적하여 분석하고 있다. 로비공간은 해당건물에 공간사용자가 처음 접하는 내부공간이며, 목적지로 가기 위해 주변을 탐색하는 공간이다.
제안 방법
② 실험환경 : 실험공간에 사용된 빛은 외부의 영향을 받지 않는 무창의 실험실을 선택하였고 모니터를 통해 제시되는 화상 이외의 시각적 자극을 최소화하기 위해 주변 환경을 어둡게 하여, 피험자가 화상에만 집중할 수 있도록 하였다.
시선은 주시시간의 경과와 더불어 계속 움직이게 되는데, 빠른 이동 중에는 시각정보가 기억 되지 않고, 일정 시간 멈춘 동안 주시한 공간에 대한 정보가 지각되고 기억된다. 눈으로 주시한 공간에 대한 시각정보를 정확하게 지각하고 이해하기 위해서는 R.L.Solso가 제시한 300ms(0.3초)의 시간을 필요로 하는데,8) 본 연구에서는 300ms(0.3초)를 「시각적 이해를 얻는데 필요한 최소의 시간」으로 정의하였다. 본 연구에서 측정한 실험기기는 1초에 30회의 주시횟수를 가진 데이터를 생성하므로, 0.
1㎝. 듀얼 모니터로 설치하여 하나의 모니터에서 화상을 제시하고, 또 다른 모니터를 통해 실험에 필요한 데이터 조정을 함.
주시실험에 동원된 피험자는 해당 그래픽에 제시된 공간을 주시하면서 로비에 진입했을 경우를 예상하면서 공간을 주시하게 하였다. 로비에서의 주시과정을 분석하는 것은 건축의 내부공간으로 진입한 상태에서 어떤 시선특성 즉 로비 공간을 접하면서 시각적으로 어떻게 이해하는지를 분석하기 위한 것으로, 주시유형의 분석을 통해 시선의 경로 정보획득 특성을 파악하였다.
0296‥]의 범위 안에 위치한다면, [n]지점의 중심와 범위에 [n+1]지점이 위치한 것이 되어, 연속된 것으로 판정할 수 있다. 본 연구에서 정의한 연속석의 의미는 시선이 어느 한 곳에 고정하여 주시한 것에 해당하며, 이하에서는 본 절에서 산출한 중심와 크기를 기준으로 피험자별 주시데이터의 연속성을 분석하였다.
본 연구에서는 9회 연속을 정의하면서 고정된 횟수의 산정방법으로 에서 「포함」으로 판정한 데이터의 연속횟수를 기준으로 안구고정 횟수를 산출하였다.
실험에서 얻어진 최초데이터를 대상으로 유효 데이터를 대상으로 한 주시빈도를 추출하는 과정에서는 제외시켜 분석하는 것이 적합하며, 주시데이터의 연속성을 통한 주시특성 연구에서는 포함시켜 연속성의 단절로 정의하는 것이 적합하다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 경로추적에서 데이터의 분석을 연속성을 기준으로 설정한 관계로, 전체 주시데이터를 대상으로 분석하였다.
주시과정에서 시각적 이해과정을 분석하기 위한 실험 공간으로 본 연구에서는 공공공간의 로비를 선정하였다. 공공공간은 일반적으로 해당 건물 업무종사자나 방문자와 일반 보행자들을 포함하여 자유롭게 접근이 가능하고 이용할 수 있도록 개방되어진 건물 내ㆍ외부 공간을 일컫는 것으로 내부공간에 해당하는 건축공간의 진입부 로비는 시설의 이미지를 대표하는 공간이다.
본 연구에서는 주시과정에서 시각적 이해를 얻기 위해 공간사용자가 어떤 주시유형을 가지면서 공간정보를 획득하는지를 분석하였다. 주시유형 분류를 통해 공간사용자가 로비 공간을 주시하는 경우에 발생하는 주시패턴이나 연속주시과정에서 발생하는 주시정도의 특성 등을 분석할 수 있었다. 안구운동은 보편적으로 공유될 수 있는데, 공유특성에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
공간의 주시과정에서 집중도가 높게 나타난 공간사용자의 패턴으로부터 <표 5>와 같이 4개의 유형(유형A～D)을 추출할 수 있었다. 특징을 분석하는 과정에서는 시간대를 정하지 않은 관계로, 주시시간의 초기/중기/후기로 나누어 시간대를 정하여 집중이 일어난 시간대를 살펴보았다.
대상 데이터
실험에 참여한 피험자는 31명으로, 이중 7명의 데이터에서 눈 깜빡임과 화상 범위를 벗어난 데이터가 많이 발생하였다. 데이터의 유의도가 통계 처리상의 일반적 유의 확률 95%이하인 7명의 데이터를 제외한 24명의 데이터를 유효데이터로 판정하여, 이하의 분석대상으로 하였다.
화상실험에서 얻어진 주시데이터가 연속적으로 주시했다는 것을 증명하기 위해서는 어떤 주시데이터를 기준으로 연속주시횟수에 해당하는 나머지 데이터까지의 거리가 연속성을 확보할 수 있는 거리에 있었는지에 대한 정의가 필요하다. 본 연구에 사용된 로비 공간은 모니터에 제시된 화상크기를 피험자가 주시하고, 데이터는 [x, y]축으로 [0～1]의 범위에서 생성되었다. 중심와시각은 1～2° 의 각도를 갖게 되는데, 주시과정에 미세한 떨림이 생겨나는 관계로 여기서는 <그림 3>과 같이 2°를 피험자의 중심와시각으로 설정하였다.
로비에 들어서면 시각적 이해를 얻기 위해 그 공간을 구성하는 요소들을 주시하면서 목적지로 가기 위한 탐색을 하게 된다. 본 연구에서 설정한 로비는 특정 용도의 공간이 아닌 일반적인 공간을 상정하여 3차원으로 구축하고 2차원 정지화상으로 제작한 그래픽을 대상으로 하였다. 주시실험에 동원된 피험자는 해당 그래픽에 제시된 공간을 주시하면서 로비에 진입했을 경우를 예상하면서 공간을 주시하게 하였다.
실험에 참여한 피험자는 31명으로, 이중 7명의 데이터에서 눈 깜빡임과 화상 범위를 벗어난 데이터가 많이 발생하였다. 데이터의 유의도가 통계 처리상의 일반적 유의 확률 95%이하인 7명의 데이터를 제외한 24명의 데이터를 유효데이터로 판정하여, 이하의 분석대상으로 하였다.
피험자의 주시데이터는 좌표축(x, y)에 「0～1」사이의 데이터로 1초에 30개의 데이터로 저장하였다. 실험에서 피험자에게 주어진 시간은 2분6)으로 총 120초에 3,600개의 좌표 값(이하 주시데이터로 정의함)을 산술적으로 얻을 수 있었다.
성능/효과
넷째, 주시시간동안 반복해서 공간주시를 계속하는 공간사용자는 공간탐색에 할애하는 시간이 매우 적음을 알수 있다.
다섯째, 공간을 주시하는 경우, 45.8%에 해당하는 공간사용자는 주시를 시작한 시간대와 2분이 조금 안 된 시점에 높은 집중이 나타나며, 이러한 유형을 가진 피공간사용자는 집중과 탐색을 명확하게 반복하면서 공간에 대한 시각적 이해를 하는 것으로 볼 수 있다.
둘째, 시간의 경과에 따라 일정한 주시패턴을 가지게 되는데, 해당공간을 주시한 공간사용자를 집중유형으로 6가지, 단절유형 3가지로 주시유형을 분류할 수 있었으며, 이러한 분류는 공간주시에서 공간사용자 특성을 분석하는 자료로 활용이 가능하다.
로비 공간을 주시한 공간사용자가 해당 공간에 대한 시각적 이해를 얻기 위해 연속 9회 이상 안구고정은 공간 사용자에 따라 횟수에 차이가 많았다.<표 4> 이것을 연속 9회 이상 횟수를 기준으로 순차정렬하여 피험자별로 정리한 것이 <그림 5>이다.
셋째, 공간에 대한 시각적 이해를 얻기 위해 집중한 유형은 ①초기에 높은 주시유형을 가진 후 공간탐색을 하고 후기에 다시 높은 주시특성을 가지는 경우[유형A], ②초기부터 후반부까지 집중이 반복적으로 발생하는 경우[유형C]가 가장 많아, 이러한 유형이 일반적으로 공유될 수 있는 주시유형으로 볼 수 있다.
이러한 눈의 깜빡임과 화상범위를 벗어난 데이터는 주시특성의 분석 목적에 따라 제거하거나 포함시킬 수 있다. 실험에서 얻어진 최초데이터를 대상으로 유효 데이터를 대상으로 한 주시빈도를 추출하는 과정에서는 제외시켜 분석하는 것이 적합하며, 주시데이터의 연속성을 통한 주시특성 연구에서는 포함시켜 연속성의 단절로 정의하는 것이 적합하다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 경로추적에서 데이터의 분석을 연속성을 기준으로 설정한 관계로, 전체 주시데이터를 대상으로 분석하였다.
피험자의 주시데이터는 좌표축(x, y)에 「0～1」사이의 데이터로 1초에 30개의 데이터로 저장하였다. 실험에서 피험자에게 주어진 시간은 2분6)으로 총 120초에 3,600개의 좌표 값(이하 주시데이터로 정의함)을 산술적으로 얻을 수 있었다. 피험자는 주시시간 동안 자연적으로 눈의 깜빡임이 발생하고, 시선이 화상의 범위를 벗어나면 「0」미만이거나 「1」을 넘는 데이터로 기록된다.
27초)가 전제가 된 상태에서의 「시각적 이해」로 해석 하는 것이 가능하다. 이러한 내용을 종합하면 공간사용자는 해당 공간에서 어느 특정 지점에 0.59초(0.27+0.32)동안 167.3회 안구고정을 하고, 0.59초 중 0.27초(45.4%)를 「시각적 이해」를 얻기 위한 예비시간으로, 0.32초(54.6%)를 실질적인 「시각적 이해」를 얻기 위한 시간으로 사용한 것으로 해석이 가능하다.
이러한 움직임을 반복하는 과정에서 관심을 끄는 공간요소를 발견하게 되면, 시선을 고정하고 일정한 시간 이상 멈춘다. 이러한 멈춤의 정도를 본 연구에서는 연속주시9회 이상으로 정의하여 주시형태를 분석하고 있는데, 그러한 주시형태가 피험자별로 주시시간의 경과와 함께 다양한 유형으로 나타나고 있었다. <그림 5>는 19번 피험자의 주시패턴으로, 주시실험시간의 변화와 함께 주시정도가 달라지는 것을 알 수 있다.
첫째, 주시시간 2분 동안 171회의 안구고정이 일어나고, 1회 안구고정에 평균 9.8회 주시빈도가 발생하는데 공간사용자는 이러한 주시고정을 통해 해당 로비 공간에서 「시각적 이해」를 얻기 위해 전체시간의 44.5% 동안 시각적 활동을 한 것을 알 수 있다.
총 3,600개의 데이터에서 깜빡임으로 인해 발생된 데이터를 제외한 것을 보면, 데이터의 유효율이 평균 98.3%이며, 최초 데이터에서 1.7% 정도가 눈의 깜빡임이나 화면에서 초점이 벗어남으로서 발생하는 불량 데이터 임을 알 수 있다.<표 2> 최종 데이터에서 눈 깜빡임은 24명의 피험자 중에서 8명에게서 나타나 평균 0.
7% 정도가 눈의 깜빡임이나 화면에서 초점이 벗어남으로서 발생하는 불량 데이터 임을 알 수 있다.<표 2> 최종 데이터에서 눈 깜빡임은 24명의 피험자 중에서 8명에게서 나타나 평균 0.7회가발생했으며, 화상범위를 벗어난 데이터는 평균 61.8회(2.06초/1.7%)이다.
후속연구
보편적으로 공유되는 특성을 분석할 수 있다면 공간주시과정을 일반화 시킬 수 있으며 공간을 주시한 공간사용자의 의도와 목적을 측정하는 정교한 방법을 제공해 줄 수 있다. 본 연구에서는 유형화를 통해 안구운동의 보편적 공유 가능성을 분석하였는데, 공유되기 위해서는 주시에 앞서 공간사용자의 주시목적이나 구체적인 대상공간에서의 실험이 추가되어야 할 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
어떤 요소가 시감광역에 있더라도 지각하지 못하는 경우는 무엇 때문인가?
따라서 보는 위치가 달라지면 자연히 시각을 통해 받아들이는 순서와 관심 정도가 달라진다. 어떤 요소가 시감광역에 있더라도 지각하지 못하는 경우가 있는데, 이것은 공간사용자가 보고자 하는 대상이 아니기 때문이다. 공간이 변하면 주시하는 특성이 달라지는 것은 당연하지만, 주시과정에 눈의의 움직임을 조절하기 위해서는 공간정보에 대한 시간적․공간적 판단을 필요로 하게 된다.
시선 움직임의 추적에 대한 다양한 분야의 연구에는 무엇이 있는가?
시각에 의한 시각정보의 분석은 감각적인 부분의 정량화 작업으로, 기존에는 주시경향을 정량화시키기 위한 도구나 분석방법이 미약했으나, 새로운 기술장비의 보급으로 시선 움직임의 추적에 대한 다양한 분야의 연구성과가 보고되고 있다. 김종하(2009, 2011), 최계영(2009)은 실내공간을 대상으로 주시특성을 분석하고 데이터의 보정이나 분석과정의 타당성, 시각적 이해과정에 대한 연구를 실시하였으며, 유재엽(2011)은 전시공간에서의 주시 특성을 관람자의 관찰조사와 병행하여 실시하여 주시성향과 공간/매체의 관계를 살피고 있다. 시선추적을 인쇄 광고(김지호 외, 2007)나 경관분석에 이용하여 주목성이나 경관에서의 주시점(김은일 외, 2004)에 대한 연구성과가 보고되고 있다.
공간을 본다는 것은 어떤 과정인가?
공간을 본다는 것은 전체공간에서의 한 장소 혹은 공간을 구성하고 있는 요소의 위치를 시각이 지정하고 정보를 두뇌가 받아들이는 과정이다. 따라서 보는 위치가 달라지면 자연히 시각을 통해 받아들이는 순서와 관심 정도가 달라진다.
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