智能追蹤技術:眼動追蹤技術帶你走向更真實的虛擬世界
發布時間:2018-04-26 來源:Eric 責任編輯:lina
【導讀】本文中Eric Kuerzel分析了AR/VR技術的現狀以及眼動追蹤技術的行業動向,重點對眼動追蹤技術的沉浸式功能應用做了深入解讀。Eric Kuerzel是歐司朗光電半導體北美公司紅外產品的產品營銷經理,於2006年加入歐司朗光電半導體,有著豐富的行業經驗。

增強現實與虛擬現實技術(AR/VR)是時下最熱門的技術之一,該行業從風險投資家和科技巨頭如Google、Apple和Facebook吸引數十億美元啟動資金。
根據Parks and Associates的數據,消費者正接受這項技術,全球有2400萬家庭預計在今年年底前購買AR/VR頭盔。與此同時,據Greenlight Insights預計,全球虛擬現實收入到今年年底將達到71.7億美元,並在2021年達到750億美元。另外,國際數據公司(IDC)預計AR/VR頭盔市場在接下來五年內年複合增長率將達到108.3%。
盡管如此,AR/VR硬件的發展不如預期。那麼,什麼阻礙了它的發展?多數界麵由頭部移動和其它手動輸入所控製。 但是當畫麵跟不上這些頭部移動的速度時,用戶便會產生眩暈感。更重要的是,幀速率和分辨率偏低會使圖像失真或發生抖晃。
不過,人們找到了解決辦法。眼動追蹤技術可實時監測眼球運動,修正這些問題,使AR/VR能夠完全達到預期效果。眼動追蹤技術的工作原理是向角膜照射不可見紅外(IR)光。光線穿過未檢測瞳孔並經虹膜反射出來,將瞳孔邊緣呈現給相機傳感器。眼球動作是人體內最快的動作之一。因此,AR/VR係統必須能夠跟上快速動作。
最zui初chu,眼yan動dong追zhui蹤zong係xi統tong在zai科ke學xue和he商shang業ye應ying用yong中zhong扮ban演yan重zhong要yao角jiao色se。歸gui根gen結jie底di,眼yan睛jing是shi心xin靈ling的de窗chuang口kou,可ke以yi立li即ji顯xian露lu出chu人ren們men的de真zhen實shi想xiang法fa,這zhe使shi得de眼yan動dong追zhui蹤zong技ji術shu在zai市shi場chang研yan究jiu領ling域yu具ju有you相xiang當dang重zhong要yao的de作zuo用yong。醫yi療liao設she備bei也ye能neng依yi靠kao眼yan動dong追zhui蹤zong來lai辨bian別bie用yong戶hu關guan注zhu的de內nei容rong以yi及ji他ta們men的de反fan應ying。
在計算領域,眼動追蹤允許控製中心無需手動輸入(如使用鍵盤或鼠標)即可進行交流,為下一代人機對話關係奠定了良好基礎。無人駕駛汽車和智能電器等物聯網(IoT)的發展將依賴於這些設備的功能對眼球運動和口頭命令做出反應。

隨著體積極小但功能強大的元件(例如緊湊型紅外發光二極管(IRED))的(de)出(chu)現(xian),創(chuang)新(xin)型(xing)公(gong)司(si)正(zheng)逐(zhu)步(bu)將(jiang)眼(yan)動(dong)跟(gen)蹤(zong)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)到(dao)他(ta)們(men)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)。這(zhe)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)開(kai)始(shi)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)為(wei)虛(xu)擬(ni)顯(xian)示(shi)提(ti)供(gong)動(dong)力(li),使(shi)其(qi)對(dui)用(yong)戶(hu)的(de)自(zi)然(ran)和(he)潛(qian)意(yi)識(shi)信(xin)號(hao)作(zuo)出(chu)反(fan)應(ying),從(cong)而(er)開(kai)啟(qi)身(shen)臨(lin)其(qi)境(jing)的(de)虛(xu)擬(ni)體(ti)驗(yan)新(xin)時(shi)代(dai)。
關注行業動向
今年對眼動追蹤技術來說是具有突破性的一年。今年1月,日本VR創業公司FOVE發布了業內首款眼動追蹤VR頭盔。與此同時,一些AR/VR硬件公司也紛紛進行仿效,將眼動追蹤以某種形式加入到他們的現有耳機產品中。
同時,眼動追蹤開發商,如來自瑞典的Tobii,已經開始對消費類AR/VR產品授權他們的技術。作為參考,在Tobii開始投資VR技術之後不久,從2014年到2016年,該公司的銷售額幾乎翻了一番。Google和Facebook等技術行業領跑者目前正在收購一些較為優秀的眼動追蹤創業公司。
顯而易見的是,整個技術世界正在密切關注這一領域。全球研究公司MarketsandMarkets認為眼動追蹤市值到2023年將達到14億美元,部分原因是其在AR/VR產品中的突出作用。
沉浸式未來
AR/VR的最終目標是完全沉浸式體驗。用戶從真實世界轉換到虛擬世界,而感官上不會中斷,他們所有的感覺,如聽覺、觸覺、味覺、shijiaohexiujiaodengdouchixuhuoyuezaixunishijiezhong。zheshixiandaijisuanshishangzuifuzadenantizhiyi。danshi,yaojiejuegaiwentijuefeiyishi。diyibu,zaiyingjianshangxuyaojianshaoshoudongshuru,bingshiyonghunenggouyuxunishijiehudong,rutongshenchuzaizhenshishijie。
眼動追蹤可通過以下五種方法極大地推動沉浸式功能的發展:
1.最佳的細節和深度。人們通常使用一副頭盔體驗AR/VR,這zhe種zhong頭tou盔kui必bi須xu與yu用yong戶hu的de瞳tong孔kong對dui齊qi,以yi便bian向xiang用yong戶hu完wan整zheng地di傳chuan遞di顯xian示shi屏ping上shang的de三san維wei空kong間jian。如ru果guo偏pian離li中zhong心xin位wei置zhi,眼yan睛jing就jiu會hui感gan覺jiao疲pi勞lao,而er且qie圖tu像xiang會hui變bian得de扁bian平ping且qie模mo糊hu。

找到正確的位置頗具挑戰性。成人瞳孔之間的長度(即瞳距(IPD))介於5.1厘米至7.7厘米。這種差別在使用雙筒望遠鏡、顯微鏡和望遠鏡時尤其明顯,需要進行調整以適應觀看者的IPD才能傳遞最佳細節和深度。
大多數AR/VR頭盔采用超寬眼鏡或手動調節器,這會導致過度補償。由於眼動追蹤係統可在設備內定位瞳孔,因此新一代產品能夠精確計算IPD。瞳距匹配使用戶的眼睛得到放鬆,並充分投入到體驗中,提高整體沉浸感。
2.自然的用戶界麵。當顯示屏對眼球運動(不隻是頭部運動)作zuo出chu反fan應ying時shi,用yong戶hu將jiang獲huo得de更geng自zi然ran的de視shi野ye。通tong過guo眼yan球qiu追zhui蹤zong,用yong戶hu隻zhi需xu簡jian單dan地di觀guan看kan內nei容rong即ji可ke參can與yu其qi中zhong,例li如ru選xuan擇ze武wu器qi或huo拿na起qi球qiu。這zhe可ke避bi免mian屏ping幕mu上shang出chu現xian雜za亂luan的de圖tu標biao,減jian少shao導dao航hang消xiao耗hao的de能neng量liang。
3.人眼獲得舒適感。人類通過中心凹(視網膜中視力最靈敏的小凹處)在視野中心感知視覺細節。中心凹區域外的外圍物體會顯得模糊不清。因此,如同大多數AR/VR係統,在每個幀中使用相同的分辨率最終會造成浪費。相比之下,注視點渲染(一種數字成像處理技術)yonggaofenbianlvxianshizhongxinaomubiao,tongshijiangdizhouweihuanjingdefenbianlv,mofangrenleideshiye。dangyanjingzaixianshipingshangsaoshishi,yandongzhuizongduidingweizhegefenbianlvzuigaodedianzhiguanzhongyao。
gaijishubujinkeshirenyanganjiaoshushi,hainengshifangyingjianziyuan。yinweitajiangdilezhengtixiangsu,erbuhuijiangdituxiangdewanzhengxing,suoyizhushidianxuanrankexianzhujiangdifuzaihegonghao。zhekejiangshifangdeziyuanzhongxinyingyongyuqitacaozuo,rutigaozhensulv。yinci,zaitigaoxianshizhiliangdetongshi,zhihoushijianyenengdafujianshao,yonghubuyigandaoxuanyun。
4.bizhendeshejiaoxinhao。rendeyanjinghuishuohua,jingchanghuitouluchuneixinxiangfa。zaiwomenyayaxueyuzhiqian,womenzaoyihuitongguoweimiaodemianbubiaoqingbiaodaqingxu。yandongzhuizongjishufuyuxunijiaosebizhendichuandashejiaoxinhaodenengli,shixunijiaoseyongyoushengmingli。tamenkeyichuandibizhendeyanqiuyundong,fuyushipinyouxiheqitaxunineirongxindetezheng。
5.大開眼界的安全性。每個人的虹膜和指紋都是獨一無二的。AR/VRtoukuicaiyongyandongzhuizongjinxinghongmosaomiao,wuxumima,shixitongshiyonggengbianjie,tongshigengjuanquanxing。gongzuoyuanlibianshitayonghongwaizhaoliangyanjing,yongshebeishangdexiangjipaishehongmotuxiangjinxingtezhengshibie,erzhexietezhengduimeigerendoushiduyiwuerde。ranhou,jiangdedaodejieguoyuyonghushixiancunchudehongmotuanjinxingbijiao。hongmosaomiaodecuowulvjidi,bujinsudukuai,haishiyizhongfeichanganquandeshibiefangfa。
眼見為實
尖端技術的發展在取得重大突破後往往會得到高速發展。鑒於FOVE發布的第一款眼動追蹤VR頭盔,我們預期這些功能很快將成為各種產品的標配 - 從經濟型智能手機的耳機到高端係統。眼動追蹤技術為AR/VR開發人員提供了絕好的機會:製造能夠與人類思維互動的機器。
推薦閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器



