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眼球追蹤技術:下一代智能硬件必不可少的一項技術

時間:2016-11-19 23:24:44 來源:創業邦雜志 作者:馬夢雪

點擊:8945 評論:0 字號:+   -

眼球追蹤技術,從原理上說,這項科學應用技術主要研究眼球運動信息的獲取、建模和模擬。人的眼睛和面部,在朝不同的方向觀看時,由于面部和眼部的方向變化,會有一些可以提取的特征,通過被動圖像捕捉或主動掃描,經過處理和運算,可以將這些特征提取出來,用于判定人眼注視的方向和目標。

獲取眼球運動信息的設備除了紅外設備之外,還可以是圖像采集設備,甚至一般電腦或手機上的攝像頭,在軟件的支持下也可以實現眼球跟蹤。

近日七鑫易維的發布會上,發布了vr眼球追蹤模組aGlass。該模塊可拆卸,支持近視鏡片。目前支持HTCVive。

眼球追蹤技術聽起來高大上,其實并不是新技術,這是2013年谷歌的眼球追蹤專利,曾經用來鑒定人們有沒看線下廣告。

眼控技術可以解決VR行業三大痛點

對硬件需求高;

舊有交互方式不適合VR體驗;

提升VR體驗難。

眼球追蹤技術可解決的問題

目前VR硬件廠商共同面對一個問題,用戶的電腦滿足不了顯示設備高清渲染的需求。

以OculusRift為例,用戶需要配備1000美金以上的計算機才能正常運行,NvidiaGeForce970或AMDRadeon290顯卡的成本就達300美金,這還僅僅是渲染1k的分辨率,要讓渲染的分辨率匹配現實世界的分辨率,單眼必須渲染8K的分辨率。

為了解決這一問題,目前最被認可的方式便是結合眼球追蹤的局部渲染技術。人眼成像的過程中有一個特點:中央凹視野(Fovealvisionarea)成像清晰,視覺敏銳度高;周邊視野(Peripheralvisionfield)成像則是模糊的。因此在畫面渲染過程中只需要渲染中央凹視野很小的范圍,對周邊視野區域進行模糊渲染。眼球轉動,高清渲染區域隨著注視點的變化而變化,這樣既可以得到高清的視覺體驗,又可降低GPU負荷,從而可以大幅的降低VR設備對硬件的要求。這是解決硬件需求高的問題。

“頭動控制視野,眼動鎖定目標”,眼控技術作為一種真實世界的自然交互方法,是解決VR交互設計難的最恰當方法。眼球追蹤技術對于VR來說就像鼠標于windows系統一樣,讓體驗更完善,使用更方便,更容易被用戶接受。

另外,眼球追蹤技術還可以大幅度提升VR設備的交互體驗。用戶通過眼球轉動與VR用戶界面的交互可以直接用眼控控制菜單,觸發操作,讓人擺脫不自然的頭部操作。

Oculus的創始人PalmerLuckey也曾表示,眼部跟蹤技術會成為VR技術未來的一個“重要組成部分”。不僅能實現注視點渲染技術,它還能用來創造一種深度傳感,以創作出更好的用戶界面。

眼球追蹤技術可應用領域

1 . 游戲

以槍戰游戲為例,視覺追蹤技術能夠為游戲提供許多實用功能。只需一個眼神,玩家就能夠讓角色進入指定掩體。將目光聚焦于UI界面的項目時,屏幕也能顯示出下一步信息。除了用目光對敵人進行標記外,你甚至可以用你的眼睛代替傳統控制器進行瞄準,是真正的“用眼神殺死你”。

VR之所以備受矚目,主要因為它可以模擬真實的場景,讓人在虛擬的世界里得到感官的滿足。隨著人們對VR體驗訴求的提升,這種感官體驗會越來越接近現實的感受。

2 . 手機應用

三星和LG都推出過搭載有眼球追蹤技術的產品。比如,三星一款旗艦機GalaxySIII就可以通過檢測用戶眼睛狀態來控制鎖屏時間,只要檢測到用戶正盯著手機屏幕,即使用戶沒有進行任何操作,屏幕也不會關閉。而三星GalaxysIII的發布,則將這一功能進一步延伸:可通過眼球來控制頁面上下滾動。

3 . 商家應用

用戶對某個畫面的停留時間,眼球轉動的軌跡,通過眼球追蹤技術都可以檢測得到,這對于用戶體驗研究人員至關重要。它創新之處不僅在于眼球追蹤技術,而是將其應用于現實場景中進行試驗,被試者完全處于自然狀態下,從而確保了數據準確性。

曾有創業公司利用計算機的攝像頭檢測用戶臉部表情來了解廣告的效果。這種數據采集更及時、準確,從而幫助廣告主將最好的廣告推出去。據報道聯合利華就利用這項技術測試新品設計的效果。

4 . 電腦

2013年一家瑞典公司Tobii計劃推出一款產品,讓舊電腦也能接入眼球追蹤。這款設備名叫Rex,是一個電腦外設設備,只要把它放置在屏幕頂部,再通過USB接口接入,用戶就能利用視線來控制電腦完成部分操作,比如操控IE頁面滾動、使用Windows8地圖應用等。

5 . 汽車

除了電腦和手機,汽車也是應用眼球追蹤技術的領域。通用和豐田都已經在這方面有了不小的投入。它能實時模擬駕駛員的視野,提醒駕駛員視線盲區可能存在的危險;當駕駛員眼皮下垂(犯困)或眨眼次數減少(走神)等,它還會發出聲音提醒。

眼球追蹤的應用場景不止于此,在醫療健康、在線教育、心理研究乃至刑事偵查領域等,都有著廣泛的應用前景。

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責任編輯:高永鋒

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