城市風貌的視覺感知研究一直以來是城市規劃和建築學領域研究的重點，然而傳統的風貌研究過分依賴研究者主觀判斷，缺乏定量快速追蹤人視覺關注，以及感知數據深度挖掘的方法。近年來「虛擬實境」（Virtual Reality，簡稱：VR）視覺仿真和空間行為感知技術的迅猛發展，為城市風貌深度感知研究提供了新的機遇。本研究通過「全景式虛擬實境」（Panorama Virtual Reality，簡稱PVR ）、「沉浸式虛擬實境」（Immersive Virtual Reality，簡稱IVR）和視覺追蹤感知技術的融合，堅持從人的角度出發，提出了「VR深度視覺技術的城市風貌感知分析」（Cityscape Analysis System based on VR based Depth Perception Technology，簡稱：CASVD）系統研究方法。該研究方法以城市居民的感知體驗研究出發，試圖解決城市風貌感知數據的多層次整合應用，揭示人群特徵與城市風貌感知的多維耦合關係，以及融合城市居民的主客觀風貌感知數據的問題。
在研究中，透過廈門島和漳州古城兩個案例對CSAVD系統進行深入地實操論證研究。首先，我們通過構建不同類型的城市風貌VR場景，使用者配戴VR頭盔體驗城市VR場景，從而對城市VR場景進行感知體驗，並通過VR頭盔實時獲取用戶體驗城市VR場景時的客觀視覺關注數據，並透過原案和問卷手段獲取體驗者主觀感知數據。然後，根據CSAVD分析方法將體驗者客觀視覺關注和主觀感知數據進行融合，生成不同類型的全景或三維空間視覺關注熱力圖，同時利用數據的分層疊加算法、聚類算法、重要性預測算法、Circlize可視化算法等對城市風貌感知進行深度分析。找出不同人群對於城市風貌類型的感知差異，對城市風貌特徵要素構成和權重關係進行精確地識別。最後，基於前面城市風貌感知和風貌要素的類型識別，我們能系統地理解城市風貌的感知形成機制，有針對性地對不同層級的城市風貌區提出精細化、定量化的管理措施。本論文提出的研究方法、實驗結果與評量方式，可作為城市風貌感知研究的重要參考依據。

In the context of big data driving smart city construction and promoting public participation, this paper provides a method for urban landscape perception. Based on the integration of virtual reality and visual tracking, this paper proposes a method for visual perception of urban landscape depth, and constructs an intelligent perception analysis platform. Through depth perception analysis on multi-level, multi-dimensional, subjective and objective integrations, this paper presents the subjective cognition in the mind and the objective visual attention in the eyes of citizens in the form of scientific data, providing scientific verification for citizens’ experience of urban landscape. This paper yields remarkable insights into shaping and management of user-friendly, systematic, refined and intelligent urban landscape.

Antrop, M. (2000). Background concepts for integrated landscape analysis. Agriculture, ecosystems & environment, 77(1-2), 17-28.
Arnheim, R. (1977). The dynamics of architectural form. Univ of California Press.
Ashihara, Yoshinobu..(1983). The aesthetic townscape.
Badrinarayanan, V., Handa, A., & Cipolla, R. (2015). Segnet: A deep convolutional encoder-decoder architecture for robust semantic pixel-wise labelling. arXiv preprint arXiv:1505.07293.
Besharse, J., & Bok, D. (Eds.). (2011). The retina and its disorders. Academic Press.
Bialkova, S., Grunert, K. G., Juhl, H. J., Wasowicz-Kirylo, G., Stysko-Kunkowska, M., & van Trijp, H. C. (2014). Attention mediates the effect of nutrition label information on consumers’ choice. Evidence from a choice experiment involving eye-tracking. Appetite, 76, 66-75.
Blascheck, T., Kurzhals, K., Raschke, M., Burch, M., Weiskopf, D., & Ertl, T. (2014). State-of-the-Art of Visualization for Eye Tracking Data. In EuroVis (STARs).
Borkin, M. A., Bylinskii, Z., Kim, N. W., Bainbridge, C. M., Yeh, C. S., Borkin, D., ... & Oliva, A. (2015). Beyond memorability: Visualization recognition and recall. IEEE transactions on visualization and computer graphics, 22(1), 519-528.
Breiman, L. , Friedman, J. , Olshen, R. , Stone, C. , Olsen, R. , & Breimann, L. , et al. (1984). Classification and regression tress. Encyclopedia of Ecology, 40(3), 582-588.
Buscher, G., Cutrell, E., & Morris, M. R. (2009). What do you see when you're surfing? Using eye tracking to predict salient regions of web pages. In Proceedings of the SIGCHI conference on human factors in computing systems (pp. 21-30).
Chen, L. C., Papandreou, G., Kokkinos, I., Murphy, K., & Yuille, A. L. (2017). Deeplab: Semantic image segmentation with deep convolutional nets, atrous convolution, and fully connected crfs. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 40(4), 834-848.
Dee, M., & Hanson, V. L. (2016). A pool of representative users for accessibility research: Seeing through the eyes of the users. ACM Transactions on Accessible Computing (TACCESS), 8(1), 1-31.
Duchowski, A. T. . (2003). Eye Tracking Methodology: Theory and Practice. Springer London.
Dupont, L., Antrop, M., & Van Eetvelde, V. (2014). Eye-tracking analysis in landscape perception research: Influence of photograph properties and landscape characteristics. Landscape Research, 39(4), 417-432.
Erath, A. (2016). Bike to the Future · Expenencing AIternative Street Design Options. Retrieved from https://fcl.ethz.ch/research/responsive-cities/engaging-mobility/bike-to-the-future.html（2020.11）
Garnham, H. L. (1985). Maintaining the spirit of place: A process for the preservation of town character. PDA publishers corporation.
Giddens, A. (2013). The consequences of modernity. John Wiley & Sons.
Greene, S. (1992). Cityshape Communicating and Evaluating Community Design. Journal of the American Planning Association, 58(2), 177-189.
Gu, Z., Gu, L., Eils, R., Schlesner, M., & Brors, B. (2014). circlize implements and enhances circular visualization in R. Bioinformatics, 30(19), 2811-2812.
Han, D. I. D., Weber, J., Bastiaansen, M., Mitas, O., & Lub, X. (2019). Virtual and augmented reality technologies to enhance the visitor experience in cultural tourism. In Augmented reality and virtual reality (pp. 113-128). Springer, Cham.
Helo, A., Pannasch, S., Sirri, L., & Rämä, P. (2014). The maturation of eye movement behavior: Scene viewing characteristics in children and adults. Vision research, 103, 83-91.
ICOMOS, U. (2011). The Valetta Principles for the Safeguarding and Management of Historic Cities, Towns and Urban Areas.
Jacob, R. J., & Karn, K. S. (2003). Eye tracking in human-computer interaction and usability research: Ready to deliver the promises. In The mind's eye (pp. 573-605). North-Holland.
Kiefer, P., Giannopoulos, I., Raubal, M., & Duchowski, A. (2017). Eye tracking for spatial research: Cognition, computation, challenges. Spatial Cognition & Computation, 17(1-2), 1-19.
Kolb, B. (2015). Eye Movement, Control of: Oculomotor Control. International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences, 628-630.
Krier, R., & Rowe, C. (1979). Urban space. London: Academy editions.
Kuliga, S. F., Thrash, T., Dalton, R. C., & Hölscher, C. (2015). Virtual reality as an empirical research tool—Exploring user experience in a real building and a corresponding virtual model. Computers, environment and urban systems, 54, 363-375.
Kundu, A., Vineet, V., & Koltun, V. (2016). Feature space optimization for semantic video segmentation. In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp. 3168-3175).
Lefebvre, H., & Nicholson-Smith, D. (1991). The production of space (Vol. 142). Blackwell: Oxford.
Loh, W. Y. (2011). Classification and regression trees. Wiley Interdisciplinary Reviews: Data Mining and Knowledge Discovery, 1(1), 14-23.
Lynch, K. (1960). The image of the city (Vol. 11). MIT press.
Mantuano, A., Bernardi, S., & Rupi, F. (2017). Cyclist gaze behavior in urban space: An eye-tracking experiment on the bicycle network of Bologna. Case studies on transport policy, 5(2), 408-416.
Meenar, M., & Kitson, J. (2020). Using Multi-Sensory and Multi-Dimensional Immersive Virtual Reality in Participatory Planning. Urban Science, 4(3), 34.
Meißner, M., Pfeiffer, J., Pfeiffer, T., & Oppewal, H. (2019). Combining virtual reality and mobile eye tracking to provide a naturalistic experimental environment for shopper research. Journal of Business Research, 100, 445-458.
Mumford, L. (1961). The city in history: Its origins, its transformations, and its prospects (Vol. 67). Houghton Mifflin Harcourt.
Naik, N., Kominers, S. D., Raskar, R., Glaeser, E. L., & Hidalgo, C. A. (2017). Computer vision uncovers predictors of physical urban change. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(29), 7571-7576.
Norberg-Schulz, C. (2013). The phenomenon of place. In The urban design reader (pp. 292-304). Routledge.
Norberg-Schulz,C.(1979). Genius loci: towards a phenomenology of architecture. NY: Rizzoli Embedding Architectural Education in an Ethical Disposition.
Nordh, H. (2012). Quantitative methods of measuring restorative components in urban public parks. Journal of Landscape Architecture, 7(1), 46-53.
Orlosky, J. (2014). Depth based interaction and field of view manipulation for augmented reality. In Proceedings of the adjunct publication of the 27th annual ACM symposium on User interface software and technology (pp. 5-8).
Pregill, P., & Volkman, N. (1999). Landscapes in history: design and planning in the Eastern and Western traditions. John Wiley & Sons.
Saleh, M. A. E. (2001). The changing image of Arriyadh city: the role of socio-cultural and religious traditions in image transformation. Cities, 18(5), 315-330.
Steuer, J. (1992). Defining virtual reality: Dimensions determining telepresence. Journal of communication, 42(4), 73-93.
Sussman, A., & Ward, J. (2019). EYE-TRACKING boston city HALL to better understand human perception and the architectural experience. New design ideas, 3(1), 53-59.
Szegletes, L., Koles, M., & Forstner, B. (2015). Socio-cognitive gamification: general framework for educational games. Journal on Multimodal User Interfaces, 9(4), 395-401.
Taylor, N. (1998). Urban planning theory since 1945. Sage.
Walter, E. V. (1988). Placeways: A theory of the human environment. UNC Press Books.
Wilson, W. H. (1994). The city beautiful movement. JHU Press.
Zhang, L. M., Zhang, R. X., Jeng, T. S., & Zeng, Z. Y. (2019). Cityscape protection using VR and eye tracking technology. Journal of Visual Communication and Image Representation, 64, 102639.
Zhang, L.M., Jeng, T.S., & Zhang, R.X. (2018). Integration of virtual reality, 3-d eye-tracking, and protocol analysis for re-designing street space. Paper presented at the Learning, Adapting and Prototyping,Proceedings of the 23rd International Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA) 2018, Beijing.
邊蘭春. (2012). 歷史城市保護的發展趨勢與北京舊城整體保護思考. 北京規劃建設, (6), 9-13.
布賴恩・貝利. (2008). 比較城市化:20世紀的不同道路. 商務印書館.
龐峰,孟丹,袁夢,霄郭翔,於佳,璐徐, & 彤彤.(2016). 一種在城市規劃設計下設定視覺通廊三維尺度的核算方法. 中國國家發明專利. 專利號：CN106169011A.
彭建東, 丁葉, & 張建召. (2015). 多維視線分析:人行動態視感分析維度下的高度控制新方法. 規劃師, 31(03), 57-63.
馬武定. (2009). 風貌特色:城市價值的一種顯現. 規劃師, 25(12), 12-16.
傅勁松, & 寧紅濤. (1998). 家園城市·生態城市·網絡城市——《雅典憲章》、《馬丘比丘憲章》與未來城市規劃構思. 城市問題(3).
戴一峰. (1999). 東南亞華僑在廈門的投資:菲律賓李氏家族個案研究(本世紀二十至三十年代). 中國社會經濟史研究(4), 62-71.
單霽翔. (2007). 城市文化特色重塑與文化城市建設 (上). 北京規劃建設, (6), 100-107.
鄧鑄. (2005). 眼動心理學的理論、技術及應用研究. 南京師大學報(社會科學版)(01), 90-95.
段德罡, & 劉瑾. (2011). 城市風貌規劃的內涵和框架探討. 城鄉建設(05), 30-32.
段漢明, & 楊大偉. (2007). 城市系統複雜性的數學描述初探. 人文地理(3), 112-115.
段進, 邵潤青, 蘭文龍, 劉晉華, & 薑峰. (2019). 空間基因. 城市規劃, 43(2), 14-21.
段義猛, & 杜世宏. (2002). Gis技術在山地規劃設計中的應用. 規劃師, 18(011), 45-48.
唐源琦, & 趙紅紅. (2018). 中西方城市風貌研究的演進綜述. 規劃師, 34(10), 77-85+105.
田少煦, 申品品, & 郭昱竹. (2015). 基於眼動追蹤技術的色彩情感研究. 現代傳播: 中國傳媒大學學報(6), 70-76.
塗勝傑, & 劉奇志. (2017). 城市地標的視線管控思路與方法——以武漢市黃鶴樓視線保護規劃為例. 規劃師, 33(03), 63-70.
聶德寧. (1994). 中國與新加坡的早期貿易往來. 近代史研究, 97(1), 81.
諾伯格·舒爾茨. (1990). 存在·空間·建築: 中國建築工業出版社.
賴文波, & 穆威. (2013). 在建築師與非建築師之間. 新建築(005), 64-65.
李學芹. (2012). 旅遊廣告之眼動研究初探. (博士學位論文). 南京大學.
李仁剛. (2019). 基於機器視覺技術的智慧城市人流量統計系統設計與實現. (碩士學位論文). 電子科技大學.
劉江, 康健, 霍爾格·伯姆, & 羅濤. (2014). 城市開放空間聲景感知與城市景觀關係探究. 新建築(05), 40-43.
陸邵明. (2017). 空間·記憶·重構:既有建築改造設計探索——以上海交通大學學生宿舍為例. 建築學報(02), 57-62.
盧兆麟, 李升波, 徐少兵, & 成波. (2015). 基於眼動追蹤特徵的汽車造型評價方法. 清華大學學報 (自然科學版), 55(7), 775-781.
蘆原義信. (2006). 街道的美學. 百花文藝出版社.
魯道夫·阿恩海姆. (2006). 建築形式的視覺動力: 中國建築工業出版社.
高惠璿. (2005). 應用多元統計分析. 北京大學出版社.
甘欣悅, 佘天唯, & 龍瀛. (2018). 街道建成環境中的城市非正規性——基於北京老城街景圖片的人工打分與機器學習相結合的識別探索. 時代建築, 2008(01), 62-68.
郭其綱, & 鄭泰昇. (2008). 擴增實境定位技術應用於建築與城市戶外導覽之研究—以 [古蹟導覽系統] 與 [隱形招牌] 應用為例. 建築學報(66), 145-166.
郭其綱. (2012). 移動式擴增實境室內定位系統之研究.（博士學位論文）.成功大學
郭素玲, 趙寧曦, 張建新, 薛婷, 劉培學, & 徐帥等. (2017). 基於眼動的景觀視覺質量評價——以大學生對宏村旅遊景觀圖片的眼動實驗為例. 資源科學, 39(006), 1137-1147.
卡爾·考夫卡. (1997). 格式塔心理學原理. 浙江教育出版社.
何宛余, 李春, 聶廣洋, 楊良崧, & 王楚裕. (2019). 深度學習在城市感知的應用可能——基於卷積神經網絡的圖像判別分析. 國際城市規劃, 34(01), 8-17.
韓家煒, 坎伯, &裴健. (2012). 數據挖掘概念與技術. 機械工業出版社.
邱茂林. (2000). 建築設計原案記錄與分析之課題探討. 建築學報(34), 11-37.
仇保興. (2003). 19世紀以來西方城市規劃理論演變的六次轉折. 規劃師, 019(011), 5-10.
余卓群. (1992). 建築視覺造型. 重慶大學出版社.
徐蘇寧. (2012). 我國城市更新中的類型學思考. 城市建築(08), 45-47.
柴彥威. (2005). 行為地理學研究的方法論問題. 地域研究與開發(02), 1-5.
趙新燦, 左洪福, & 任勇軍. (2006). 眼動儀與視線追蹤技術綜述. 計算機工程與應用, 42(12), 118-120.
趙燕菁. (2015). 關於城市規劃的對話. 北京規劃建設, (3), 159-163.
周蘇, & 王文. (2016). 人機交互技術. 清華大學出版社.
陳麗君, 鄭雪. (2014). 大學生問題發現過程的眼動研究. 心理學報, 46(3), 367-384.
張樂敏, & 張若曦. (2015). 閩南歷史風貌街區有機更新中的"鄉愁"要素分析研究——以漳州古城保護更新設計為例. 城市建築(20), 12-13.
張光強, 沈模衛, & 陶嶸. (2001). 可用性測試中的視線追蹤技術. 人類工效學, 7(4), 9-14.
張廣軍. (2005). 機器視覺. 科學出版社.
張傑, & 呂傑. (2003). 從大尺度城市設計到「日常生活空間」. 城市規劃, 27(9), 40-45.
張傑. (2013). 作為城市歷史景觀的街區價值屬性識別方法. 小城鎮建設, (10), 47-48.
張琪, & 張傑. (2015). 歷史城鎮的動態維護及管理——《瓦萊塔原則》的啟示. 城市發展研究, (2015 年 05), 57-62.
張衛東, 梁倩, 方海蘭, & 張慶費. (2009). 城市綠化景觀觀賞性的眼動研究. 心理科學(4), 801-803.
鄭束蕾. (2015). 個性化地圖的認知機理研究. (博士學位論文). 中國人民解放軍信息工程大學.
池譯寬. (1989). 城市風貌設計. 天津大學出版社.
常青. (2000). 風土建築保護與發展中的幾個問題. 時代建築(3), 25-27.
葉宇, & 戴曉玲. (2017). 新技術與新數據條件下的空間感知與設計運用可能. 時代建築(5), 6-13.
申申, 龔建華, 李文航, & 梁劍鳴. (2018). 基於虛擬親歷行為的空間場所認知對比實驗研究. 武漢大學學報· 信息科學版, 43(11), 1732-1738.
阮儀三, & 孫萌. (2001). 我國歷史街區保護與規劃的若干問題研究. 城市規劃, 10(25), 25-32.
阮儀三, 蔡曉豐, & 楊華文. (2005). 修復肌理 重塑風貌——南潯鎮東大街"傳統商業街區"風貌整治探析. 城市規劃學刊(04), 53-55.
蔡曉豐. (2005). 城市風貌解析與控制.中國建築工業出版社.
閆國利, & 田宏傑. (2004). 眼動記錄技術與方法綜述. 應用心理學(02), 55-58.
尹潘. (2011). 城市風貌規劃方法及研究: 同濟大學出版社.
楊滔. (2006). 空間句法:從圖論的角度看中微觀城市形態. 國際城市規劃(03), 48-52.
楊哲. (2006). 近代廈門城市空間形態的演變. 城市規劃學刊, 4, 100-105.
吳之淩, & 呂維娟. (2008). 解讀 1909 年《 芝加哥規劃》. 國際城市規劃(5), 107-114.
吳志強. (2000). 《百年西方城市規劃理論史綱》導論. 城市規劃彙刊(02), 9-18+53-79.
武輝, & 張春祥. (2007). 城市特色的求索. 上海城市規劃, 000(002), 46-48.
王達仁. (2017). 基於視覺行為的體驗式商業街區空間分析研究. (碩士學位論文). 合肥工業大學
王建國. (2007). 城市風貌特色的維護、弘揚、完善和塑造. 規劃師(08), 5-9.
王建國.（2018）. 基於數字技術的城市景觀設計新方法. 慶祝北京市規劃設計研究院建院30周年專題報告成果.未出版.
王紹森, 吳在德, & 沈伯員. (2002). 廈門市歷史風貌建築保護概述. 中國科協 2002 年學術年會第 22 分會場論文集.
王亞平, 尹春航, 籍仙榮, & 王宇. (2020). 城市歷史街區聲景觀及視聽感知實驗研究. 應用聲學, 39(01), 104-111.
王唯山. (2011). 廈門市舊城改造實證研究(1980-2010年). 城市規劃學刊(04), 51-58.
王文冠, 沈建冰, & 賈雲得. (2019). 視覺注意力檢測綜述. 軟件學報, 30(02), 416-439.
喻斐. (2008). 傳統街巷人性化研究. 山西建築, 34(8), 31-32.