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眼球追踪技术:下一代智能硬件必不可少的一项技术

时间:2016-11-19 23:24:44 来源:创业邦杂志 作者:马梦雪

点击:4897 评论:0 字号:+   -

眼球追踪技术,从原理上说,这项科学应用技术主要研究眼球运动信息的获取、建模和模拟。人的眼睛和面部,在朝不同的方向观看时,由于面部和眼部的方向变化,会有一些可以提取的特征,通过被动图像捕捉或主动扫描,经过处理和运算,可以将这些特征提取出来,用于判定人眼注视的方向和目标。

获取眼球运动信息的设备除了红外设备之外,还可以是图像采集设备,甚至一般电脑或手机上的摄像头,在软件的支持下也可以实现眼球跟踪。

近日七鑫易维的发布会上,发布了vr眼球追踪模组aGlass。该模块可拆卸,支持近视镜片。目前支持HTCVive。

眼球追踪技术听起来高大上,其实并不是新技术,这是2013年谷歌的眼球追踪专利,曾经用来鉴定人们有没看线下广告。

眼控技术可以解决VR行业三大痛点

对硬件需求高;

旧有交互方式不适合VR体验;

提升VR体验难。

眼球追踪技术可解决的问题

目前VR硬件厂商共同面对一个问题,用户的电脑满足不了显示设备高清渲染的需求。

以OculusRift为例,用户需要配备1000美金以上的计算机才能正常运行,NvidiaGeForce970或AMDRadeon290显卡的成本就达300美金,这还仅仅是渲染1k的分辨率,要让渲染的分辨率匹配现实世界的分辨率,单眼必须渲染8K的分辨率。

为了解决这一问题,目前最被认可的方式便是结合眼球追踪的局部渲染技术。人眼成像的过程中有一个特点:中央凹视野(Fovealvisionarea)成像清晰,视觉敏锐度高;周边视野(Peripheralvisionfield)成像则是模糊的。因此在画面渲染过程中只需要渲染中央凹视野很小的范围,对周边视野区域进行模糊渲染。眼球转动,高清渲染区域随着注视点的变化而变化,这样既可以得到高清的视觉体验,又可降低GPU负荷,从而可以大幅的降低VR设备对硬件的要求。这是解决硬件需求高的问题。

“头动控制视野,眼动锁定目标”,眼控技术作为一种真实世界的自然交互方法,是解决VR交互设计难的最恰当方法。眼球追踪技术对于VR来说就像鼠标于windows系统一样,让体验更完善,使用更方便,更容易被用户接受。

另外,眼球追踪技术还可以大幅度提升VR设备的交互体验。用户通过眼球转动与VR用户界面的交互可以直接用眼控控制菜单,触发操作,让人摆脱不自然的头部操作。

Oculus的创始人PalmerLuckey也曾表示,眼部跟踪技术会成为VR技术未来的一个“重要组成部分”。不仅能实现注视点渲染技术,它还能用来创造一种深度传感,以创作出更好的用户界面。

眼球追踪技术可应用领域

1 . 游戏

以枪战游戏为例,视觉追踪技术能够为游戏提供许多实用功能。只需一个眼神,玩家就能够让角色进入指定掩体。将目光聚焦于UI界面的项目时,屏幕也能显示出下一步信息。除了用目光对敌人进行标记外,你甚至可以用你的眼睛代替传统控制器进行瞄准,是真正的“用眼神杀死你”。

VR之所以备受瞩目,主要因为它可以模拟真实的场景,让人在虚拟的世界里得到感官的满足。随着人们对VR体验诉求的提升,这种感官体验会越来越接近现实的感受。

2 . 手机应用

三星和LG都推出过搭载有眼球追踪技术的产品。比如,三星一款旗舰机GalaxySIII就可以通过检测用户眼睛状态来控制锁屏时间,只要检测到用户正盯着手机屏幕,即使用户没有进行任何操作,屏幕也不会关闭。而三星GalaxysIII的发布,则将这一功能进一步延伸:可通过眼球来控制页面上下滚动。

3 . 商家应用

用户对某个画面的停留时间,眼球转动的轨迹,通过眼球追踪技术都可以检测得到,这对于用户体验研究人员至关重要。它创新之处不仅在于眼球追踪技术,而是将其应用于现实场景中进行试验,被试者完全处于自然状态下,从而确保了数据准确性。

曾有创业公司利用计算机的摄像头检测用户脸部表情来了解广告的效果。这种数据采集更及时、准确,从而帮助广告主将最好的广告推出去。据报道联合利华就利用这项技术测试新品设计的效果。

4 . 电脑

2013年一家瑞典公司Tobii计划推出一款产品,让旧电脑也能接入眼球追踪。这款设备名叫Rex,是一个电脑外设设备,只要把它放置在屏幕顶部,再通过USB接口接入,用户就能利用视线来控制电脑完成部分操作,比如操控IE页面滚动、使用Windows8地图应用等。

5 . 汽车

除了电脑和手机,汽车也是应用眼球追踪技术的领域。通用和丰田都已经在这方面有了不小的投入。它能实时模拟驾驶员的视野,提醒驾驶员视线盲区可能存在的危险;当驾驶员眼皮下垂(犯困)或眨眼次数减少(走神)等,它还会发出声音提醒。

眼球追踪的应用场景不止于此,在医疗健康、在线教育、心理研究乃至刑事侦查领域等,都有着广泛的应用前景。

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责任编辑:高永锋

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