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各类眼球追踪技术快到我碗里来

    作者:lemonade   时间:2016/11/8 20:48:07
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             眼睛可以为我们做很多事情,比如让我们看到旖旎的风景,漂亮的美女,传达我们的内心情绪,当然这些都是不需要依靠技术就能够做到的事情。

随着技术的进步,我们现在已经能够利用人类眼睛进行虹膜识别,虹膜识别相较面部识别、指纹识别都更加有效和安全,三星已经在Note 7上面采用这项识别技术,不过这款手机已经停售。不出意外的话,明年的Galaxy S8也将拥有虹膜识别功能。

除了虹膜识别之外,还有眼球追踪技术。所谓眼球追踪,是指一项技术能够追踪眼球的运动,并利用这种眼球运动来增强某个产品或服务的体验。

眼球追踪曾被错用在手机上,怪我咯 

眼球追踪技术曾经在智能手机领域火了一阵,这可能要追溯到2013Galaxy S4手机率先搭载了眼球追踪功能,这项功能主要应用在视频播放上面。举个例子,如果你正在观看一个视频,然后你身后的同学拍了一下你肩膀,在你转过头的时候,由于你的眼睛已经不再看着屏幕,视频会自动暂停,而当你回过头来,视频会自动继续播放。不需要你用手去点击暂停和播放;或者你在手机上看网页,当你眼睛看到屏幕底部的时候,网页会自动翻页。同年,LG也推出了一款拥有眼球追踪功能的LG Optimus G Pro手机。

可惜,眼球追踪未能在手机领域掀起大风大浪,原因大概有两点。首先用户没有需求,一款智能手机的平均尺寸大约只有5英寸,在这么一丁点儿大的地方,人们更喜欢直接用手指进行交互,何况手机绝大部分功能都是使用手指进行交互,所以也不多播放/暂停这个环节;第二个原因就是,当时技术不太成熟,分辨率低,识别不够精准,导致有用户觉得眼睛累。

VR/AR:眼球追踪快到我碗里来

手机:1080p屏幕已经非常足够,2K就剩了

VR/AR1080p就是个渣渣,2K是基本的 

手机:处理器四核就好啦,上八核的神经病啊 

VR/AR:尽管上吧,处理器性能只有不够用,不会剩余

手机:这么大点儿屏幕,10根手指日夜不停的摸,眼球追踪你走错地儿了吧?

VR/AR:眼球追踪快到我碗里来

和眼球追踪在手机上略显得有点鸡肋不同,这项技术对VR/AR来说是一个关键性技术。VR需要给用户营造沉浸感,AR要营造虚拟和现实混合的真实感。眼球追踪技术的应用,正好能够满足它们的需求。 

第一,眼球追踪能够实现注视点渲染。当前VRAR普遍使用全局渲染,也就是说,VRAR的内容全部都被使用同一个标准渲染,无论是焦点视线内的还是余光之中的。这不符合我们人类的观看方式。

而有了眼球追踪技术,VRAR便能够实现局部渲染,实时注视点渲染,将你的目光所到之处渲染,目光之外的保留虚化、模糊,和真实的人眼体验一样。

第二,在普通VR体验中,VR画面有时候会由于你眼球的移动而产生畸变。如果这个时候有眼球追踪功能干预,进行实时追踪,那么这种畸变便能够得到修复。

第三,解放双手,实现更好的交互。当前我们与VR交互的时候需要使用手柄,或者其他VR手套等工具。有了眼球追踪功能,我们可以使用眼球的运动来进行交互,比如当你的眼睛看着一扇门的时候,门可以自动打开,那么我们就不需要使用手柄或者手套。或者在使用VR用户界面的时候,我们也可以直接使用眼睛操作。

第四,减少眩晕感。为了解决VR的晕动症,我们没少花心思,除了提升屏幕分辨率、刷新率之外,还要考虑定位追踪、身体和首部的虚拟以及环境的连续性等等一堆。尽管如此,我们依旧无法彻底解决晕动症问题,依然是路漫漫其修远兮,眼球追踪技术的加入,或许能够帮助进一步减少晕动症。

我们戴上了VR,眼睛和屏幕之间的距离已经被固定,视频中的远近场景切换眼睛难以识别,这会加重眩晕感。因为,在现实中,人的眼睛能够瞬间在千里之外和眼前做切换,能够根据距离自动调整。如果在VR中加入眼球追踪,它能够捕捉我们目光焦点,创造更加自然的景深环境,有助于减少晕动症。

谁家有牛逼的眼球追踪技术?

1Eyefluence眼球追踪技术

第一个我们先点名刚刚被谷歌收购的眼球追踪公司Eyefluence

Eyefluence是一家美国科技初创公司,今年8月份宣布将会在未来VR中应用眼球追踪技术。10月份,这家公司成功被谷歌收购。

这家公司的眼球追踪也可以实现注视点渲染,从而减少计算方面的读取约60%的速度。另外,Eyefluence的技术其独特之处在于,它不仅能检测眼球的运动,还能检测瞳孔的扩张——如此一来还能实现某种程度上对人情绪的检测。

Eyefluence家的眼球追踪技术可自然地动动眼睛将意识转化为动作。操作起来像走路或说话那样自然,用户不必盯着物体激活它们,操作交互发生的速度只会受到思考和观看的速度影响。

日前,有消息称,Magic Leap将使用Eyefluence眼球追踪技术。谷歌砸了巨资投资这家MR公司,看来,它十有八九会使用Eyefluence

2SMI眼球追踪技术

第二个响当当的人物是SMISMI是一家德国科技公司,其眼球追踪技术已经被应用在三星Gear VR上。这家公司还曾经为Oculus DK2HTC Vive开发眼球追踪套件。

SMI眼球追踪主要能够实现的功能是注视点渲染,关于这一点我们上面已经说过,就不再重复了。SIM眼球追踪技术的使用,不仅可以实现注视点渲染,还能够减少VRGPU的消耗,因为它极大地减少了GPUVR画面渲染量,使性能较弱的移动GPU也能提供高分辨率的VR图像,或是减少PC VR设备的数据传输量,实现无线VR连接。

3FOVE眼球追踪技术

Oculus一样,Fove也是众筹起家,其开发拥有眼球追踪技术的VR设备Fove通过众筹获得关注,并于今天(112日)开启了预售。

据了解,FOVE 在头显镜片下方,嵌入了两个红外摄像头,可以通过反射的光线,计算眼睛倾斜的角度,从而追用户瞳孔活动,并且还能够进行视线校准。用户的视点被追踪后,GPU图像处理器能够对其专门进行渲染,在虚拟现实中实现景深效果,其实和上面两种眼球追踪技术差不多。

随着产品开启预售,Fove的具体参数和PC配置要求都已经公布:

OVE0 的参数:

显示屏帧率:70HZ

视场角:90度至100

追踪传感器:头部追踪和位置追踪

眼球追踪传感器:两个120fps的红外追踪系统,追踪精度小于1

重量:520g

连接接口:HDMI 1.4 / USB 3.0 / USB 2.0

PC配置房间,尽管FOVE采用自家先进的眼球追踪设备,但它并没有降低对显卡的要求,最低和HTC Vive等设备一样为GTX 970AMDRadeon R9 290CPU则最低要求英特尔Core i5-4590RAM8GB以上,Windows 8.1Windows 10系统都需要64位。

好了,今天关于VR/AR眼球追踪技术的探讨就先聊到这儿了,我们在此只是抛砖引玉,欢迎大家积极在评论中发表自己的看法。

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