Ανάπτυξη λογισμικού ιεράρχησης περιοχών ενδιαφέροντος βάσει οφθαλμικών καταγραφών για τη μελέτη της οπτικής αντίληψης χαρτών

Κούτρας, Ευθύμης

Development of a software tool for ranking areas of interest based on eye movement recordings towards the examination of visual map perception

Διπλωματική εργασία

Author

Κούτρας, Ευθύμης

Date

2024-10-09

Advisor

Krassanakis, Vassilios

Διπλωματική_Εργασία_Κούτρας_Ευθύμης_ΒΚ_ΛΜΜ_AK.pdf (6.867Mb)

Keywords

Eye-tracking ; AOI analysis ; Ανάλυση οφθαλμικών καταγραφών ; Λογισμικό εργαλείο

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός εργαλείου λογισμικού που δημιουργήθηκε με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Python (v.3) και αξιοποιεί δεδομένα παρακολούθησης οφθαλμικών κινήσεων (eye-tracking) για την ανάλυση και κατάταξη περιοχών ενδιαφέροντος (AOIs). Η ανάλυση βασίζεται στη χρήση στατιστικών θερμικών χαρτών κλίμακας του γκρι (grayscale heatmaps). Παρόλο που ο προσανατολισμός του λογισμικού συνδέεται άμεσα με τη χαρτογραφία, μπορεί να αξιοποιηθεί σε πολλούς ερευνητικούς τομείς. Τα διαθέσιμα εργαλεία λογισμικού ανάλυσης οφθαλμικών κινήσεων αποτελούν περιορισμένες εφαρμογές, οι οποίες πολλές φορές είναι εξατομικευμένες στην ανάλυση δεδομένων των εκάστοτε ερευνητικών τομέων. Η συγκεκριμένη έρευνα στοχεύει στην κάλυψη αυτού του κενού αναπτύσσοντας ένα εργαλείο που συνδυάζει τις δυνατότητες των συστημάτων eye-tracking με τις ανάγκες τόσο της χαρτογραφικής έρευνας όσο και σχετικών ερευνητικών πεδίων. Το εργαλείο που αναπτύχθηκε αποτελείται από ένα ολοκληρωμένο γραφικό περιβάλλον (GUI) και υποστηρίζει την αυτοματοποιημένη ανάλυση περιοχών ενδιαφέροντος, τη δημιουργία απεικονίσεων με τη μορφή θερμικών χαρτών (heatmaps) ενώ ταυτόχρονα δίνει την δυνατότητα εξαγωγής στατιστικών δεδομένων που αναδεικνύουν τα πρότυπα οπτικής προσοχής των χρηστών στους χάρτες. Το λογισμικό αξιοποιήθηκε για την ανάλυση πραγματικών δεδομένων eye-tracking, τα οποία έχουν προκύψει από προηγούμενη μελέτη και αφορούν στη μελέτη της αντιλαμβανόμενης οπτικής πολυπλοκότητας διαφορετικών μεθόδων σκίασης αναγλύφου (Tzelepis et al., 2020). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το λογισμικό, που αναπτύχθηκε μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μελέτη της οπτικής αντίληψης και στην κατανόηση της συμπεριφοράς των χρηστών.

Abstract

This diploma thesis focuses on the development of a software tool, generated using the Python programming language (v.3), that utilizes eye-tracking data for the analysis and classification of areas of interest (AOIs). The perform analysis is based on the use of statistical grayscale heatmaps. Although the orientation of the software is directly related to cartography, the tool can be used in many research fields. The available software tools for eye movement analysis are limited applications that are often oriented to the analysis of data in specific research areas. This research aims to fill this gap by developing a tool that combines the capabilities of eye-tracking systems with the needs of both cartographic research and related research fields. The developed tool has a complete graphical user interface and supports the automated analysis of areas of interest, the creation of heatmap visualizations, while it enables the extraction of statistical data that highlight the visual attention patterns of map users. The software was used to analyze real eye-tracking data, which have been derived from a previous study on the examination of the perceived visual complexity of different methods for relief shading (Tzelepis et al., 2020). The results indicated that the developed software can contribute significantly to the study of visual perception and the understanding of user behavior.