基于腦電波信號(hào)分析的老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境定量研究

■陳 璐，張雪青 Chen Lu &Zhang Xueqing

(1.上海工程技術(shù)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 201620；2.同濟(jì)大學(xué)創(chuàng)意學(xué)院，上海 200092）

人口老齡化是現(xiàn)階段世界人口年齡結(jié)構(gòu)變化最重要的趨勢(shì)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)2019年公布的《世界人口展望》報(bào)告，2019年在全球范圍內(nèi)，大約9%的人年齡在65歲或以上，預(yù)計(jì)到2030年這一比例將達(dá)到近12%，2050年到達(dá)16%，到2100年可能達(dá)到近23%。到2050年前后，歐洲和北美洲25%以上的人口年齡都處于65歲以上。東亞和東南亞65歲或以上的比例預(yù)計(jì)將從2019年的11%增加到2050年的24%[1]。2019年中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家積極應(yīng)對(duì)人口老齡化中長(zhǎng)期規(guī)劃》中指出我國(guó)現(xiàn)階段人口老齡化進(jìn)程正在加速發(fā)展，2013年中國(guó)80歲及以上老年人有2260萬人口，到2050年預(yù)計(jì)達(dá)9040萬人口，成為全球最大的高齡老年人群體[2]。本項(xiàng)目旨在從生理學(xué)角度闡明視覺刺激與老年人情緒變化機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)，為老年公寓室內(nèi)視覺環(huán)境提升優(yōu)化提供理論和技術(shù)支持。

1 研究目的以及意義

隨著我國(guó)教育進(jìn)步、國(guó)內(nèi)人口流動(dòng)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，當(dāng)下老年人不像從前那樣與年輕人共同居住，年輕人由于工作壓力、生活成本以及衛(wèi)生保健等相關(guān)因素，能夠用于照顧父母的時(shí)間越來越少，以家庭為基礎(chǔ)的居家養(yǎng)老模式正面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，以機(jī)構(gòu)養(yǎng)老為主的養(yǎng)老模式必將會(huì)成為未來中國(guó)養(yǎng)老的主要模式[3]。機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式是我國(guó)養(yǎng)老體系的重要支撐，機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式的存在形式通常有敬老院、福利院、養(yǎng)老院、老年公寓等。老年公寓（Apartment for the aged）是專供老年人集中居住，符合老年體能心態(tài)特征的公寓式老年住宅，具備餐飲、清潔衛(wèi)生、文化娛樂、醫(yī)療保健等服務(wù)體系，是綜合管理的住宅類型[4]。老年公寓作為現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的主要空間載體，在建設(shè)和環(huán)境改善方面都存在諸多亟待解決的問題，成為近年來設(shè)計(jì)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容[5]。

■圖1 人工照明不同光源位置下人眼視覺舒適度以及疲勞度研究

隨著年齡的增加，人眼的晶狀體逐漸硬化失去彈性，睫狀肌的收縮能力降低，會(huì)引發(fā)近距離注視困難，對(duì)于視覺感應(yīng)信號(hào)刺激變得反應(yīng)遲緩[6-7]。老年人視覺衰退主要為視敏度明顯降低，空間視覺能力衰弱，導(dǎo)致老年人對(duì)色彩和光的感知能力下降，進(jìn)而對(duì)顏色和光區(qū)分能力逐漸降低[8-9]?；谏鲜鲈?，針對(duì)視敏度降低方面研究，主要采用問卷調(diào)查的方式對(duì)不同光照條件下老年人活動(dòng)狀況進(jìn)行研究[10-11]。

現(xiàn)階段我國(guó)部分老年公寓室內(nèi)視覺設(shè)計(jì)現(xiàn)狀如下：室內(nèi)外視覺設(shè)計(jì)風(fēng)格不統(tǒng)一，僅滿足基本功能需求，缺乏整體色彩規(guī)劃；空間內(nèi)部整體光環(huán)境晦暗，老年人長(zhǎng)期在此空間中居住，易引發(fā)抑郁癥、孤獨(dú)癥等心理疾病，危害老年人身心健康；同樣與之對(duì)應(yīng)的研究現(xiàn)狀如下：老年公寓色彩環(huán)境研究主要以色彩搭配作為研究的切入點(diǎn)，對(duì)室內(nèi)光環(huán)境研究偏少。研究多從老年人感官層面進(jìn)行研究，缺乏室內(nèi)視覺環(huán)境與老年人生理疾病關(guān)聯(lián)性研究。綜上所述，現(xiàn)階段我國(guó)老年公寓室內(nèi)視覺環(huán)境研究相對(duì)較少，空間色彩與光環(huán)境方向研究還較為薄弱。

本項(xiàng)目以色彩心理學(xué)理論、照明設(shè)計(jì)理論作為前期理論基礎(chǔ)，同時(shí)依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、腦電波信號(hào)采集、數(shù)學(xué)算法分析等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)心理學(xué)、色彩學(xué)、光學(xué)、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科深度交叉融合，在前人研究基礎(chǔ)上歸納總結(jié)，旨在打造圍繞“基于腦電波信號(hào)分析的老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)研究”，構(gòu)建老年公寓室內(nèi)不同色彩與光環(huán)境變化條件下“室內(nèi)色彩和光環(huán)境動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)－腦電波信號(hào)狀態(tài)特征”的映射關(guān)系模型，最終形成具有高普適性的老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)體系。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析

近年來國(guó)內(nèi)外分別從光學(xué)、色彩學(xué)兩個(gè)維度分別開展針對(duì)人居環(huán)境視覺舒適度研究，同時(shí)伴隨著學(xué)科交叉研究不斷深入，腦電、肌電、心電等人體生理指標(biāo)逐漸作為研究重要參考數(shù)據(jù)被引入到相關(guān)研究之中，從而使研究結(jié)果更加貼近于理性客觀，進(jìn)一步提升了相關(guān)研究的精確度。本章主要對(duì)國(guó)內(nèi)外前期研究進(jìn)行梳理分析，旨在歸納總結(jié)出目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的現(xiàn)狀和未來研究趨勢(shì)，為日后本方向研究提供前期參考依據(jù)。

2.1 光與人居環(huán)境舒適度研究

前期研究主要針對(duì)室內(nèi)外空間光與人居環(huán)境關(guān)系開展相關(guān)研究，室外空間如步行空間，室內(nèi)空間如辦公空間、醫(yī)療空間、居住空間等。

郝洛西利用人工照明條件下光源的光譜能量分布對(duì)步行空間顏色識(shí)別進(jìn)行研究，研究表明不同亮度環(huán)境條件下，4000K色溫時(shí)對(duì)顏色識(shí)別的準(zhǔn)確率均為最高，且判斷誤差也最小，而2700K和6500K色溫條件下明顯減弱；不同色溫度條件下對(duì)顏色的識(shí)別度存在明顯差異，其中紅色最易識(shí)別，藍(lán)綠色最難識(shí)別[12]。

崔哲主要以光環(huán)境與老年人生理疾病關(guān)系開展研究，如老年人居住空間光照環(huán)境對(duì)阿爾海默病患者節(jié)律紊亂的緩解作用研究，基于老年人視覺特征的人居空間健康光環(huán)境動(dòng)態(tài)研究，晝夜節(jié)律生理機(jī)制研究表明自然光季節(jié)變動(dòng)以及極地地區(qū)季節(jié)變動(dòng)對(duì)人體激素產(chǎn)生影響，可見未來人居空間光環(huán)境研究將成為科研焦點(diǎn)問題[13-15]。

徐俊麗基于視覺舒適的心內(nèi)科重癥監(jiān)護(hù)病房光照實(shí)驗(yàn)研究，研究表明當(dāng)照度在200lx時(shí)，病患滿意度最高；在照度一定的情況下，間接照明的比例與病患滿意度成正比；當(dāng)照度100lx、200lx、400lx，照度值與醫(yī)護(hù)的滿意度成正相關(guān)；在照度一定的條件下，不同照度方式與醫(yī)護(hù)的滿意度并未呈現(xiàn)顯著線性關(guān)系[16]。

■圖2 不同色彩環(huán)境下腦電波信號(hào)與人類情緒狀態(tài)識(shí)別研究

Lee（李真淑，李喜元）建構(gòu)不同室內(nèi)光環(huán)境場(chǎng)景以不同年齡階段人群，作為評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行空間光環(huán)境舒適度感性評(píng)價(jià)，研究表明20至30歲青年在不同色溫度和照度條件下，空間光環(huán)境舒適度明顯不同，其中色溫度6000K、照度100lx條件下，人體心率變化和腦電波信號(hào)變化平穩(wěn)，人體處于最為安穩(wěn)環(huán)境之中此時(shí)照明環(huán)境最為舒適[17-19]。

研究者本人所在課題組對(duì)室內(nèi)不同光源位置LED照明條件下人體視覺舒適度和視疲勞程度影響進(jìn)行研究如圖1所示（韓國(guó)忠南大學(xué)李真淑教授課題組階段性成果），研究表明20至30歲青年人在墻面照明條件下在色溫度3000～6000K、照度300～500lx變化范圍內(nèi)視覺舒適度和視疲勞程度存在明顯差異，其中分別在色溫度3000K、照度200lx和色溫度4500K、照度350lx條件下，人體視覺舒適度到達(dá)最佳狀態(tài)，視疲勞程度最低。在天花板照明條件下在色溫度5000K、照度400lx和色溫度6000K、照度400lx條件下，人體視覺舒適度到達(dá)最佳狀態(tài)，視疲勞程度最低。綜上所述，前期參考研究的關(guān)注點(diǎn)為分析室內(nèi)外不同光照條件變化對(duì)人體生理與心理的影響，找出滿足人體生理與心理需求最佳光環(huán)境條件，并依據(jù)研究結(jié)果完成相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范編制。

2.2 室內(nèi)色彩環(huán)境設(shè)計(jì)實(shí)踐研究

前期研究主要針對(duì)居住空間、辦公空間與醫(yī)療空間色彩環(huán)境與人體視覺舒適度關(guān)系開展研究。

陳堯東利用感性評(píng)價(jià)手段對(duì)不同色調(diào)和中性色調(diào)起居室下光照環(huán)境開展相關(guān)研究，在150lx照度下，相較于中性（黑、白、灰）色調(diào)，被試者對(duì)彩色色調(diào)起居室的所有照明場(chǎng)景的滿意度均更高；在中性色調(diào)起居室中，被試者對(duì)熒光燈（2700K）的照明場(chǎng)景滿意度更高；在彩色色調(diào)起居室中，被試者對(duì)LED(4000K）和熒光燈（2700K）的照明場(chǎng)景滿意度更高[20-21]。

楊翔宇以老年視覺特征為導(dǎo)向?qū)κ覂?nèi)色彩配置進(jìn)行研究，總結(jié)得出避免視覺疲勞和舒適度的原則，并結(jié)合老年視覺特征提出適合多樣性空間表達(dá)的室內(nèi)色彩配置策略[22]。

曹蘭對(duì)養(yǎng)老建筑室內(nèi)公共空間的色彩設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，研究表明養(yǎng)老建筑餐飲空間色彩設(shè)計(jì)應(yīng)選取暖色系色彩進(jìn)行色彩搭配，空間內(nèi)可以適當(dāng)布置綠色植被，植物的種類應(yīng)盡量選擇寬闊大葉植物；室內(nèi)公共空間材質(zhì)應(yīng)減少金屬材質(zhì)的運(yùn)用，采用溫暖舒適的天然木材以及質(zhì)感柔軟的合成材料作為主要裝飾材料[23]。

陸逸鳴以環(huán)境心理學(xué)作為研究方法對(duì)養(yǎng)老設(shè)施室內(nèi)環(huán)境色彩進(jìn)行研究，研究表明養(yǎng)老設(shè)施康復(fù)空間色彩宜采用溫馨舒適的暖色系明度高的色彩，應(yīng)避免生硬的冷色系色彩使用，整體色彩氛圍應(yīng)為輕松活潑滿足養(yǎng)老設(shè)施整體氛圍的需求[24]。

宋麗娜以知覺體驗(yàn)對(duì)老年公寓空間環(huán)境進(jìn)行研究，研究表明老年公寓的居室套間色彩設(shè)計(jì)主要以明亮歡快的色彩基調(diào)為主，裝飾材質(zhì)選取上應(yīng)選擇柔軟的木材織物為止、地面以淺色花紋塑料地板鋪裝，整體風(fēng)格給人以怡靜、休閑感覺[25]。

■圖3 研究技術(shù)路線圖

彭玉琪以色彩心理學(xué)原理對(duì)老年康復(fù)醫(yī)院室內(nèi)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，研究表明老年康復(fù)醫(yī)院大廳前臺(tái)設(shè)計(jì)宜采用明度適中、純度較高的橙色進(jìn)行導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使老年患者能夠提升對(duì)各科室的反應(yīng)速度；病房設(shè)計(jì)整體色調(diào)采用暖色調(diào)風(fēng)格為主，宜采用純度較低明度適中的橙色作為主題色，黃綠色和橙紅色作為點(diǎn)綴色加以修飾，最終使老年患者從視覺到觸覺上都感到溫馨愉悅的氛圍[26]。

單磊以老年人情感體驗(yàn)為切入點(diǎn)，通過對(duì)老年公寓生活的老人心理和生理的需求分析，對(duì)老年公寓空間設(shè)計(jì)的方法策略進(jìn)行解析，分析老年公寓達(dá)到宜人居住環(huán)境的關(guān)鍵要素[27]。

耿涵通過對(duì)色彩的研究，探究色彩在眾創(chuàng)空間室內(nèi)設(shè)計(jì)中的作用，希望通過具體的分析，能找到一套科學(xué)的室內(nèi)色彩的設(shè)計(jì)方案[28]。

肖艷潔通過分析人的心理、生理需求，針對(duì)需求提出相應(yīng)辦公空間設(shè)計(jì)方法，然后具體通過辦公室空間的布局、材料以及色彩設(shè)計(jì)等方法為使用者創(chuàng)造舒適、和諧的人性化辦公空間以展現(xiàn)企業(yè)的良好形象，提高使用者的工作效率，以期給辦公空間的設(shè)計(jì)者及研究者可參考的資料[29]。

2.3 腦電波信號(hào)情緒識(shí)別

近年來以人體生理信號(hào)作為研究切入點(diǎn)的研究日趨增加，人體的生理信號(hào)有心電信號(hào)，腦電波信號(hào)，皮膚信號(hào)等，其中腦電波信號(hào)是由人體最重要的器官大腦直接產(chǎn)生的，相較其他數(shù)據(jù)采集方式腦電波具有時(shí)效性高、靈敏度高、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)客觀地直接反映出人類的情感狀態(tài)，所產(chǎn)生的情緒會(huì)導(dǎo)致大腦發(fā)出不同活動(dòng)的信號(hào)，是大腦活動(dòng)的一種表現(xiàn)形式[30]。

現(xiàn)階段人體生理信號(hào)情緒識(shí)別研究主要從以下三個(gè)方向開展相關(guān)研究，人體生理信號(hào)基礎(chǔ)探索型研究、生理信號(hào)情緒識(shí)別評(píng)價(jià)分析型研究、生理信號(hào)情緒識(shí)別應(yīng)用型研究。

Picard（皮卡德）是較早利用生理信號(hào)進(jìn)行情緒分類的研究者?；谟眉‰?、血壓、皮膚阻抗等生理信號(hào)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征以及對(duì)這些特征進(jìn)行變換合作，利用數(shù)學(xué)算法有效從肌電、血壓、皮膚阻抗等生理信號(hào)中對(duì)憤怒、悲傷、愉悅等情緒進(jìn)行了分類，為之后的相關(guān)研究提供了早期研究基礎(chǔ)和參考依據(jù)[31]。

Kim（金宗元）等人通過皮膚電活動(dòng)、心臟和血液循環(huán)、呼吸、肌肉活動(dòng)等多種生理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)以音樂為誘發(fā)素材的情緒狀態(tài)識(shí)別，分別收集不同音樂條件下的人體生理數(shù)據(jù)，并結(jié)合K最近鄰算法（K-Nearest Neighbor）算法成功識(shí)別高興、憤怒、悲傷、愉悅這四種情緒狀態(tài)并達(dá)到93%高辨識(shí)率，為之后相關(guān)研究提供了可供參考的數(shù)學(xué)算法模型[32]。

■圖4 數(shù)據(jù)信息分析與情緒識(shí)別實(shí)施流程圖

湯明宏在前人研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究不同腦電信號(hào)的特征提取，采用雙樹復(fù)小波變換對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行分解和重構(gòu)，并結(jié)合非線性動(dòng)力學(xué)分析法中分形維數(shù)分析法，作為不同情緒腦電的特征值，運(yùn)用支持向量機(jī)作為分類器，對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)格搜索法進(jìn)行改進(jìn)，得到分類效果較好的最優(yōu)參數(shù)[33]。

仝來源鑒于傳統(tǒng)EEG信號(hào)情緒識(shí)別方法中的識(shí)別效果不佳和不利于便攜穿戴兩個(gè)方面的問題，文章通過對(duì)EEG腦電通道進(jìn)行有目的選擇，在保證情感識(shí)別準(zhǔn)確率的前提下，最大限度減少腦電通道數(shù)量，以及使情緒識(shí)別實(shí)驗(yàn)的采集過程更加簡(jiǎn)單易行，為后期便攜式腦電波采集設(shè)備研發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[34]。

王晴針對(duì)前期腦電信號(hào)的情緒分類算法的相關(guān)研究，本文提出一種基于腦電信號(hào)的新型情緒分類算法，并通過其他研究手段對(duì)新型算法模型進(jìn)行驗(yàn)證和檢驗(yàn)，最終證明了新型情緒分類算法設(shè)計(jì)的合理和有效性[35]。

周暉旨在通過EEG技術(shù)，分別從能量、復(fù)雜度和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的角度觀察光誘發(fā)睡眠狀態(tài)下的腦電特征，為探索誘發(fā)睡眠中大腦生理機(jī)制提供指導(dǎo)[36]。

沙文青將計(jì)算機(jī)作曲與以音樂治療為目的的腦電信息處理相結(jié)合，以腦電信號(hào)分析為依據(jù)，創(chuàng)造出具有針對(duì)性的樂曲，為音樂治療和計(jì)算機(jī)作曲的發(fā)展提供了新的思路[37]。

研究者本人所在研究課題組開展LED光源條件下，不同色彩環(huán)境對(duì)人體情感變化研究，主要對(duì)人體腦電波信號(hào)、心電信號(hào)、皮膚電信號(hào)、肌肉電信號(hào)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并結(jié)合數(shù)學(xué)算法進(jìn)行分析，找出不同色彩環(huán)境與人體情感變化之間的關(guān)系如圖2所示（韓國(guó)忠南大學(xué)李真淑教授課題組階段性成果），研究表明在不同色彩環(huán)境中所產(chǎn)生的腦電波信號(hào)存在較大差異。

2.4 前期研究分析總結(jié)

通過對(duì)前期參考文獻(xiàn)分析可以看出，此方面研究以感性評(píng)價(jià)為主的定性研究居多，定量研究較少，現(xiàn)階段數(shù)據(jù)收集辦法多采用問卷調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)咨詢等方法進(jìn)行，還是采用較傳統(tǒng)方式進(jìn)行前期數(shù)據(jù)采集工作，并未使用如人體生理信號(hào)采集分析、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段與相關(guān)研究實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)科之間協(xié)同性還處于初級(jí)階段，未來學(xué)科間協(xié)同性方面還有待提高[38]。并且定性研究提取過程中存在一定誤差影響研究準(zhǔn)確性，而定量研究主要使用數(shù)學(xué)算法對(duì)前期收集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工處理，對(duì)定性研究結(jié)果進(jìn)行必要補(bǔ)充，并開辟新的研究路徑。其次，前期研究主要采用對(duì)人體腦電波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并結(jié)合數(shù)學(xué)算法進(jìn)行定量分析，確定腦電波信號(hào)與人類情緒狀態(tài)識(shí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將研究成果應(yīng)用于日常生產(chǎn)實(shí)踐[39]。

3 老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)

3.1 研究技術(shù)路線圖及數(shù)據(jù)分析流程

基于對(duì)前期研究成果的分析歸納，研究者對(duì)與之相對(duì)應(yīng)的研究方法和實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行梳理優(yōu)化，構(gòu)建出適用于老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境評(píng)價(jià)研究模型，開展基于腦電波信號(hào)分析條件下的老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)，主要技術(shù)路線如圖3所示。

Level-1主要構(gòu)建室內(nèi)初始化評(píng)價(jià)模型，即空間場(chǎng)景還原和情緒識(shí)別兩大系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)空間場(chǎng)景變換與主觀評(píng)價(jià)、腦電波信號(hào)采集同步實(shí)時(shí)測(cè)量，并對(duì)兩大系統(tǒng)進(jìn)行前期評(píng)價(jià)測(cè)試，驗(yàn)證兩大系統(tǒng)運(yùn)行的同步性、有效性和準(zhǔn)確性。

Level-2在已完成初始化評(píng)價(jià)模型中加入LED光環(huán)境變量，通過對(duì)色溫度和照度兩個(gè)變量變換，實(shí)現(xiàn)光環(huán)境評(píng)價(jià)模型構(gòu)建，完成對(duì)老年公寓室內(nèi)光環(huán)境量化分析。

Level-3依據(jù)得到的最佳光環(huán)境條件作為研究用光源信息進(jìn)行色彩環(huán)境評(píng)價(jià)，使用NCS色彩體系依據(jù)色彩搭配原理對(duì)色相、明度、純度三個(gè)物理量進(jìn)行變換，從而對(duì)初始化模型進(jìn)行色彩搭配，完成三種空間色彩評(píng)價(jià)模型構(gòu)建，并實(shí)現(xiàn)對(duì)老年公寓室內(nèi)色彩環(huán)境量化分析。

Level-4首先對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和采集腦電波信號(hào)分別進(jìn)行預(yù)處理；其次對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和腦電波信號(hào)進(jìn)行特征提取；再次對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和腦電波信號(hào)進(jìn)行特征融合；最后通過對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和腦電波信號(hào)分析進(jìn)行情緒識(shí)別，從而確定老年公寓室內(nèi)不同空間最佳色彩與光環(huán)境。

Level-5以上述研究數(shù)據(jù)作為前期研究基礎(chǔ)，對(duì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行優(yōu)化重組，構(gòu)建基于“色彩與光環(huán)境變換—情緒識(shí)別”評(píng)價(jià)模型體系，形成具有普適性的老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境定量評(píng)價(jià)體系，為老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和評(píng)價(jià)模型支持。

后期本研究通過分析數(shù)據(jù)信息與情緒識(shí)別對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而建構(gòu)老年公寓室內(nèi)色彩與光環(huán)境和老年人情緒一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定老年公寓室內(nèi)最佳色彩與光環(huán)境條件[40]。數(shù)據(jù)信息分析與情緒識(shí)別實(shí)施流程如圖4所示，具體步驟如下：首先，進(jìn)行對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和腦電波信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理。主觀評(píng)價(jià)分析主要應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析學(xué)中因子分析、回歸分析對(duì)感性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)腦電波數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾提純得到可用于研究的腦電波信號(hào)；其次，進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)信息特征提取，以多種特征數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)信息特征提取依據(jù)；再次，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征融合處理，使用數(shù)學(xué)算法對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理；最后，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象情緒識(shí)別進(jìn)行分類，選擇支持向量機(jī)作為算法模型對(duì)情緒進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)結(jié)合主觀評(píng)價(jià)分析結(jié)果，確定最終情緒識(shí)別結(jié)果進(jìn)而推測(cè)出老年公寓室內(nèi)空間最佳色彩與光環(huán)境條件。

4 結(jié)語

本研究利用腦電波采集設(shè)備并結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬人工照明條件下老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境變化特征，構(gòu)建基于老年公寓室內(nèi)環(huán)境的虛擬現(xiàn)實(shí)模型，360度全景展示人工照明條件下老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境變化情況。采用腦電波信號(hào)情緒識(shí)別系統(tǒng)，提取老年人在不同色彩與光環(huán)境變化條件下的腦電波信號(hào)特征，分析色彩與光環(huán)境改變而產(chǎn)生的情緒變化，實(shí)現(xiàn)老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境舒適度定量分析，為未來老年公寓室內(nèi)空間色彩與光環(huán)境設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。