关于头部追踪用途的博客，包括使用网络摄像头，以及社会心理学等研究应用中通过点头进行非语言交流的示例。

13 头部追踪研究案例

头部追踪是一种有力的工具，能够深入洞察行为。尽管此功能可与眼动追踪一起使用，但它仍然被低估且鲜为人知。头部追踪与眼动追踪相关，因为它提供关于注意力和方向的信息。由于头部追踪提供了额外的数据来源，因此可以用于多种应用和研究环境，尤其是在实施眼动追踪具有挑战性的情况下。

头部追踪在研究中的示例，您可以研究体育、游戏或肢体语言时使用网络摄像头。

1. 注意力

所有使用头部追踪的研究的基础是注意力。由于头部运动与对刺激的方向和注意力相关，因此这种运动与注意力密切相关。事实上，许多研究将头部追踪与眼动追踪结合起来，以评估注意力，因为两者是相关的。

头部追踪是量化注意力的较粗糙的测量方式，并且作为一种不需要校准的有益测量，与需要大量校准以确保对参与者特定的眼动追踪相比，这是一个巨大的优势。因此，它是一个宝贵的注意力测量工具。

由于其易用性（无需校准），头部追踪在许多场景中更直接和被动地用于测量注意力，使得实时跟踪头部运动变得容易。在在线环境中，头部追踪也用于确定参与者是否面向并关注屏幕或其他地方。

在体育中，头部运动起着多种作用。头部运动不仅帮助运动员在空间中导航，还引导和影响他们的表现结果。例如，在篮球中，头部假动作被用于各种比赛情境中，以欺骗防守者，例如，如果球员想投篮或将球传给其他方向。最近的一项研究检查了在篮球中使用头部假动作的成本，发现执行头部假动作时的反应时间高于不使用头部假动作时的反应时间。有趣的是，如果做头部假动作的球员有较长的准备阶段，这一成本被抵消（Güldenpenning等人，2023）。

另一个例子是在棒球中，球员站上打击区。目光和对投球的关注至关重要，但在击球时也会有头部运动。根据来自运动心理学研究的证据，分析棒球行为发现，在击球时，头部的旋转比眼部的旋转更为频繁。因此，头部运动在棒球中发挥着重要作用，球员在击球时也可能保持低头，或甚至将头转向击球区，这两种行为都被发现是受到训练的（Terry & Fogt, 2023）。

注册使用网络摄像头进行头部追踪的研究，无论您是在研究体育、游戏还是肢体语言

3. 痉挛症

痉挛症是一种不自主运动障碍，其中规律或周期的肌肉收缩导致不规则的动作和/或姿势。这个定义的一个部分包括颤抖，包括头部摇晃颤抖。这在神经疾病中很常见，例如帕金森症，患者会不自主地点头。总体而言，痉挛症的诊断是主观的，定义不明确，要求很少。对于局部痉挛症综合症（局限于一个身体部位），没有可用的诊断标准（Albanese, Giovanni, & Lalli, 2018）。对于遭受头部摇晃颤抖的患者，头部追踪可以是一种定量运动的方法。

4. 远程研究

有许多技术可用于研究头部追踪，但是使用网络摄像头进行头部追踪的强大应用案例打开了在线研究和远程研究的大门，在这种情况下，参与者无需不断进入实验室，以便研究人员收集行为测量数据。通过Labvanced，研究人员可以在个人电脑或智能手机上启动头部追踪。这对于研究儿童尤为有用，因为眼动追踪可能难以校准，且对于依赖智能手机的研究也是有益的。由于头部追踪对计算能力的要求不如眼动追踪那么高，因此其执行速度更快，并且能够在任何设备上运行，而眼动追踪需要较好的CPU/GPU才能在远程情况下良好运作。

头部运动的实时反馈展示，演示了Labvanced中的头部追踪。

头部运动的实时反馈展示，演示了Labvanced中的头部追踪。

尝试这个简单的演示来跟踪Labvanced中的头部运动。当您开始实验时，会在您的脸上出现一个面部网格，表明神经网络在工作。然后，您可以将头部朝任何方向移动，并立即看到滑块随着头部在三维空间中运动的追踪而移动。在后台，这些滑块等同于数据点和空间坐标。关于Labvanced中头部运动的数据以6条数据流报告。

5. 感觉系统反馈与头部运动

来自传感器系统的反馈，如视觉和听觉结合前庭信息，是运动追踪基本行为的核心。例子包括看到（并且也要避开）一辆移动的汽车或躲避一只嗡嗡作响的蜜蜂。尽管这种行为似乎简单，但它是一种复杂的行为，需要多感觉输入的协调。尽管评估头部追踪与移动声音的组合的研究有限，但这是一种基本行为，指导一个人如何导航和理解他们的周围环境（Leung等人，2016）。

6. 音乐

音乐是声音的一种有意义的表达，倾听和/或制作音乐的人可以自然地引发运动。音乐充满了节奏和强劲的音乐转折。无论是现场音乐还是录音版本，头部运动必然会发生。Swarbrick等人在2019年进行的一项研究表明，当参与者聆听尚未发布的专辑（因此对他们而言是不熟悉的）时，现场音乐会中更频繁出现头部运动，而听录音版音乐会时头部运动则较少。此外，与中立听众相比，那些熟悉音乐家以往作品的人也会更多地移动并拥有更多的节奏感。通过跟踪头部运动，研究人员显示出对艺术家的钦佩与听现场音乐时的头部运动等行为之间的关系。

在过去十年中，随着各个行业技术的进步，沉浸式听觉系统越来越受欢迎，提供更强大的音乐听觉体验。最近的一项研究观察了音乐家在古典立体声音响系统与双耳空间化系统（用双麦克风记录音频，创造出如同现场听到的3D音效）之间的偏好。在实验中，研究人员将头部追踪作为行为测量，并发现双耳空间化条件与更高的沉浸感、社会存在感、与其他音乐家的联系、本地化和真实感相关，并且与经典立体声系统相比，出现了更多的头部运动。这些发现表明，改善的听觉体验导致了更高的参与度和/或“音乐认知机制的存在，导致更高程度的探索，以更好地理解行动-感知循环”（Tomasetti & Turchet, 2023）。

在音乐表演的背景中，头部运动还在演出音乐家之间的交流和信号传递中发挥作用。沟通对于即兴创作的音乐家或节奏不规律的音乐时间是非常重要的。通过共享注意力，表演者可以向其他音乐家发出信号并进行互动。在Bishop, Cancino-Chacon和Goebi于2019年发表的一项研究中，测量了头部运动，研究人员确定头部运动被用作在音符保持期间进行交流的一种方法。此外，存在一种练习/排练效应，音乐家在与共同表演者熟悉程度增加的情况下表现出更多的运动。这些发现显示了协调和头部运动的重要性，这些运动可以作为促进创造性音乐环境中的冒险行为的动力。

吉他手在头部追踪实验中在计算机前演奏，同时佩戴耳机。

7. 人机交互

人机交互（HCI）关注设计与计算机技术使用之间的重叠。因此，HCI中的一个主要主题包括人类与计算机之间的互动。最常见的输入包括鼠标和键盘跟踪，然而，创新使得使用头部追踪作为与计算机互动和命令的输入成为可能。

人机交互在游戏研究中也起着至关重要的作用。在人机交互与游戏之间的交集中的重要考虑包括：游戏交互与行为，以及玩家的特征，人机交互专家基本上帮助设计游戏。由于游戏中的互动可以承担多种角色，因此在这一类别中，头部点头和运动可以在整体游戏表现和设计中发挥重要作用。一个例子是由Ilves, Gizatdinova, Surakka和Vankka开发的游戏，玩家的目标是使用头部运动来引导角色，并且还有可能使用面部表情。该研究的结果表明，玩家享受这种互动方法，认为这种方法更有趣这表明这种方法值得考虑，以获得更有价值的体验。

8. 辅助技术

有残疾的人在与设备（如个人电脑）的交互和控制上面临困难。对于这一人群，辅助技术作为增加独立使用和控制设备的可能解决方案（Zapala & Balaj, 2012）。通过使用头部追踪，辅助技术可以通过头部运动进行导航和控制。通常还会将这些动作与其他输入结合使用，比如眼动追踪的凝视和语音识别。

9. 航空

在航空环境中，研究认知和表现的研究也采用头部追踪指标。通常，这与眼动追踪结合使用，以评估一个人的注视方向相对于头部位置。通过测量头部运动，研究人员可以深入了解认知过程，如注意力、空间感知、自动运动，以及在涉及副驾驶的情况下的共同注意和情境意识（Murthy等人，2020）。

10. 汽车研究

在驾驶时，同时发生许多认知过程。最重要的是，对道路和其他车辆的注意力驱动决策和空间意识。这在变更车道等情况下是显而易见的。当变更车道时，视觉行为先于决策，为此，头部运动在通过面向前方或侧镜看到空间时起着重要作用（Pech, Lindner, & Wanielik, 2014）。这样的研究可以在Labvanced中进行，利用安装在车辆仪表板上的智能手机网络摄像头进行远程头部追踪。

街道过马路

与运动和环境相关的是街道过马路。在这项有趣的研究中，Zito等人使用头部追踪评估年轻和年长行人过马路的方式。结果发现，老年人往往比年轻行人更频繁地低头看街道（而不是另一边），并且老年行人的决策行为更受汽车距离的影响，而不是速度。这项研究显示了头部追踪在日常情况下的重要性。

11. 沟通/肢体语言

如前一部分所示，头部运动可以通过肢体语言进行交流。这是一种常见现象，不仅限于音乐，还存在于日常情境中。在对话中，头部点头作为肢体语言被用来表示同意或不同意。在下一部分中，我们讨论文化在指示头部摇晃是“否”还是“是”方面所发挥的作用。

头部运动在手语中也起着作用。在Puupponen的一项研究中，评估了头部与躯干之间的关系，特别是在芬兰手语中。研究论文考察了不同复杂性叙事如何影响头部和躯干的运动，同时普遍评估了这两个身体部位在手语中的作用作为发音器的功能。总体结论是，在芬兰手语中，头部运动发挥着更大和更活跃的作用，在大多数情况下，运动的方向是一致的，而更复杂的组合则导致运动上的差异。评估头部运动在手语中的作用是一个有趣的研究案例，并且可以使用Labvanced在线进行研究。