眼睛追踪技术应用范围广 未来或改变PC使用方式

 

 

据TechCrunch网站报道，今年，亚马逊语音助手Alexa的广泛应用将仍然是人机交互领域的“头条”，但另外一项技术将展现人机交互领域的下一个重大发展方向：眼睛追踪。

测定人眼运动并作出相应反应并非是新概念，但过去一年这一技术受到的关注不断增加。大公司收购眼睛追踪创业公司的并购交易已出现多起，已经有多款支持眼睛追踪技术的设备和软件问世。

眼睛追踪公司Tobii Tech(以下简称“Tobii”)副总裁奥斯卡·维尔纳(Oscar Werner)表示，“眼睛追踪传感器有两大主要好处。其一，它使设备能随时了解用户对什么事物感兴趣;其二，它提供了与内容交互的又一种途径。这意味着它增加了用户和设备之间的通信带宽。”

眼睛追踪技术可能很快成为新一代智能手机、笔记本和桌面显示器的标配，为人机交互方式的重大革命奠定基础。

维尔纳说，“过去一年，眼睛追踪技术由只是一项有前景的技术，发展到被应用在多款消费类产品中。”

数字广告公司Impax Media首席执行官多米尼克·波尔科(Dominic Porco)表示，物美价廉的硬件，新的开放源代码软件平台，更容易、更快的算法模型训练数据获取方式，推动了眼睛追踪技术的发展，“英伟达等公司以有竞争力的价格，推出了采用处理能力更强大GPU(图形处理单元)的产品，它们能加快图像识别的速度”。

波尔科表示，亚马逊Mechanical Turk等流行的众包市场，为更多、更广泛的识别算法训练数据的收集提供了手段。这些发展极大地加速了眼睛追踪技术的进展，使研究人员和开发者能更快地完成实验和部署的周期。

但是，如果不能满足具体需求和使用场景，任何技术都不会快速发展。眼睛追踪技术，似乎并不缺乏需求和使用场景。

虚拟现实

 

 

为了创造更有沉浸感的体验，虚拟现实头显公司投入巨资开发眼睛追踪技术。事实上，从许多方面来看，眼睛追踪被认为是与虚拟现实相辅相成的技术。

维尔纳说，“虚拟现实头显最重要的是沉浸感。不具备眼睛追踪技术的虚拟现实头显会认为用户感兴趣的是额头前方，但实际情况并非如此。用户真正感兴趣的是眼睛注视的事物，眼睛注视方向和额头的方向通常并不一致。要提供真正的沉浸感，虚拟现实头显需要考虑用户视线。”

眼睛追踪技术是漏斗状渲染的关键。漏斗状渲染是指，只有落在中央凹(视网膜上能看到大量细节的部分)的图像才会以最高质量进行渲染。

维尔纳表示，采用漏斗状渲染技术，需要渲染的像素数量会减少30%-70%，所需处理能力的减少，能带来更高的帧率和高质量的视频输出。

维尔纳称，另外，眼睛追踪技术还能减少由渲染虚拟现实图像时不考虑眼睛位置带来的图像失真。

通过众筹网站Kickstarter融资的Fove，是首款采用眼睛追踪技术的虚拟现实头显。其他厂商也不甘落后。过去数月，谷歌和Facebook分别收购了眼睛追踪创业公司Eyefluence和Eye Tribe，预计将在它们未来的产品中应用这一技术。

眼睛追踪技术领头羊SMI已经达成数项合作协议，启动相关项目，为独立的虚拟现实头显和移动虚拟现实头显增添眼睛追踪技术。

眼睛追踪还将是Khronos虚拟现实API(应用编程接口)的一部分。Khronos是一款正在开发中的开放标准，得到Oculus、谷歌、英伟达等厂商的支持。

维尔纳说，“眼睛追踪将是第二代头显的关键部分，这一点得到众多虚拟现实头显厂商的认可。这将推动眼睛追踪技术的发展和创新。”

PC游戏

 

 

数十年来，我们一直利用手柄、摇杆、键盘、鼠标和其他外设，让PC和游戏机理解我们眼睛注视的方向。利用眼睛追踪技术，计算机可以知道用户注视的方向，并做出相应反应。

维尔纳表示，“当希望操作一个物体时，用户只需要盯着它并按下一个按键。计算机可以理解用户希望操纵的物体，用户无需再把鼠标或手柄拖放到已经在盯着的地方。”

无论是劈砍一个物体，瞄准一个目标，为游戏角色指定目的地，或只是简单地改变游戏视角方向，眼睛追踪技术都会大幅降低玩家与游戏环境交互的难度。对于要求大量鼠标和手柄操作的游戏，眼睛追踪技术更是重要。

TechCrunch表示，虽然眼睛追踪技术能使以前难度颇高的游戏变得很容易，但也会为节奏更快的游戏奠定基础。

眼睛追踪技术还能创建简洁和干扰元素更少的用户界面。维尔纳说，“在游戏中，图形设计师需要花大量时间创作漂亮的环境，与用户界面设计师争夺显示屏空间。用户界面设计师需要把用户界面元素放到显示窗口顶部，因为它们会破坏沉浸感。”

维尔纳解释说，借助眼睛追踪技术，用户界面可以隐藏起来或变得透明，只有在玩家盯着时才显示出来，“这样的设计能制造更高水平的沉浸感，解决图形设计师和用户界面设计师之间一直以来存在的矛盾。”

维尔纳称，在模拟和虚拟环境中，眼睛追踪技术使得感知注视的对象成为可能，游戏中的物体和角色能对玩家的注视作出反应，提高了游戏的逼真程度。这意味着，用户在玩游戏时要小心了，例如，在RPG(角色扮演游戏)中，进入一个酒馆时不要长时间地盯着雇佣兵的钱包。

Tobii本身提供一系列眼睛追踪设备和内置眼睛追踪技术的笔记本，并与游戏公司合作开发流行游戏的眼睛追踪技术增强版本：《古墓丽影:崛起》(Rise of the Tomb Raider)、《杀出重围》(Deus Ex)和《看门狗2》(Watch Dogs 2)。

短期内眼睛追踪技术不大可能会取代手柄，但据维尔纳称，借助眼睛追踪技术，“PC游戏将能利用人类拥有的最强大交互工具之一：眼睛，PC游戏玩家将能利用另外一种控制机制，与鼠标和手柄相辅相成。这一技术将提供更自然的交互方式”。

医学

在消费领域之外，眼睛追踪技术还被应用在测定人的视线对于获得结果很关键的其他领域。

计量生物学研究公司iMotions科学编辑布琳·法恩斯沃思(Bryn Farnsworth)说，“我们对利用眼睛追踪技术帮助诊断，甚至治疗神经障碍越来越有兴趣了。例如，婴儿通常喜欢看带有人脸的图像——拥有社交元素的场景。”

法恩斯沃思解释称，患有自闭症的婴儿更可能喜欢带有几何图形的图像，患有威廉斯氏综合征的婴儿则正好相反，与正常发育的婴儿相比他们显著喜欢社交场景。这意味着，“对眼睛运动的分析可能有助于这类疾病的早期诊断”。

加州大学圣地亚哥分校一篇论文称，眼睛追踪技术有希望成为早期诊断自闭症的一种客观方式，因为它几乎适用于所有年龄和功能等级。

iMotions等实验室通过眼睛追踪设备帮助研究人员获得这些指标，以更好地理解和评估患者病情。

眼睛追踪技术公司RightEye利用眼睛追踪技术，帮助医生进行检查，发现包括从脑震荡到老年痴呆症在内的各类疾病，以及失读症的症状，帮助治疗儿童自闭症。

对于身体残疾人士来说，眼睛追踪也可能是一项突破性技术，尤其是在物美价廉的消费类设备问世的情况下。维尔纳说，“这是眼睛追踪技术一个相当大的应用领域，而且在不断发展中。”注视支持眼睛追踪技术的键盘和控制台，向患有脑瘫、脊髓损伤等病症的患者，提供了交流、控制环境和学习技能的途径。

广告

当前，广告客户能获得的最好的衡量广告效果的指标是印象和点击数量。但这两个指标不能精准反映广告效果，因为许多广告印象来自非人类来源。眼睛追踪技术将能改变这种状况。

波尔科表示，“衡量广告效果的通用标准将发生巨变，在广告拦截器和机器人流量时代，‘可见度’概念将被重新定义，以能更好地反映广告的实际效果。”

借助眼睛追踪技术，网络广告客户能精准地衡量实际观看他们广告的用户数量。在每台计算机和手机集成眼睛追踪技术前，要精准衡量广告效果几乎是不可能的，利用眼睛追踪技术还使广告客户能了解用户对广告的反应。

在现实世界，眼睛追踪技术已经显示出其潜力。波尔科说，“市场研究公司在试验通过直接测定生物识别数据，在零售店等室外环境精准地计算受众数量。”

Impax Media在眼睛追踪和其他计算机视觉技术方面投入巨资，收集其广告显示屏的受众信息。波尔科说，“我们坚信，广告产业未来的基础是精准的受众信息，而非印象，而眼睛追踪是获取精准受众信息的最佳途径。”

眼睛追踪技术还能用于市场研究领域，评估用户对产品和服务的反应。

眼睛追踪技术的未来

TechCrunch称，维尔纳表示，他认为新的PC使用范式将会出现，眼睛追踪成为与触摸屏、鼠标/触控板、语音和键盘并列的第五种输入方式，提高计算机“工作效率。注视总是发生在任何鼠标、键盘和语音动作之前”。

视觉是被使用最多的人类感觉之一，能以数字化方式追踪和测定视觉，将对使计算机了解用户意图产生重大影响——无论是有意还是无意的。