眼睛追蹤技術(shù)應(yīng)用范圍廣 未來或改變PC使用方式

據(jù)TechCrunch網(wǎng)站報道，今年，亞馬遜語音助手Alexa的廣泛應(yīng)用將仍然是人機交互領(lǐng)域的“頭條”，但另外一項技術(shù)將展現(xiàn)人機交互領(lǐng)域的下一個重大發(fā)展方向：眼睛追蹤。

測定人眼運動并作出相應(yīng)反應(yīng)并非是新概念，但過去一年這一技術(shù)受到的關(guān)注不斷增加。大公司收購眼睛追蹤創(chuàng)業(yè)公司的并購交易已出現(xiàn)多起，已經(jīng)有多款支持眼睛追蹤技術(shù)的設(shè)備和軟件問世。

眼睛追蹤公司Tobii Tech(以下簡稱“Tobii”)副總裁奧斯卡·維爾納(Oscar Werner)表示，“眼睛追蹤傳感器有兩大主要好處。其一，它使設(shè)備能隨時了解用戶對什么事物感興趣;其二，它提供了與內(nèi)容交互的又一種途徑。這意味著它增加了用戶和設(shè)備之間的通信帶寬。”

眼睛追蹤技術(shù)可能很快成為新一代智能手機、筆記本和桌面顯示器的標(biāo)配，為人機交互方式的重大革命奠定基礎(chǔ)。

維爾納說，“過去一年，眼睛追蹤技術(shù)由只是一項有前景的技術(shù)，發(fā)展到被應(yīng)用在多款消費類產(chǎn)品中。”

數(shù)字廣告公司Impax Media首席執(zhí)行官多米尼克·波爾科(Dominic Porco)表示，物美價廉的硬件，新的開放源代碼軟件平臺，更容易、更快的算法模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取方式，推動了眼睛追蹤技術(shù)的發(fā)展，“英偉達等公司以有競爭力的價格，推出了采用處理能力更強大GPU(圖形處理單元)的產(chǎn)品，它們能加快圖像識別的速度”。

波爾科表示，亞馬遜Mechanical Turk等流行的眾包市場，為更多、更廣泛的識別算法訓(xùn)練數(shù)據(jù)的收集提供了手段。這些發(fā)展極大地加速了眼睛追蹤技術(shù)的進展，使研究人員和開發(fā)者能更快地完成實驗和部署的周期。

但是，如果不能滿足具體需求和使用場景，任何技術(shù)都不會快速發(fā)展。眼睛追蹤技術(shù)，似乎并不缺乏需求和使用場景。

虛擬現(xiàn)實

為了創(chuàng)造更有沉浸感的體驗，虛擬現(xiàn)實頭顯公司投入巨資開發(fā)眼睛追蹤技術(shù)。事實上，從許多方面來看，眼睛追蹤被認(rèn)為是與虛擬現(xiàn)實相輔相成的技術(shù)。

維爾納說，“虛擬現(xiàn)實頭顯最重要的是沉浸感。不具備眼睛追蹤技術(shù)的虛擬現(xiàn)實頭顯會認(rèn)為用戶感興趣的是額頭前方，但實際情況并非如此。用戶真正感興趣的是眼睛注視的事物，眼睛注視方向和額頭的方向通常并不一致。要提供真正的沉浸感，虛擬現(xiàn)實頭顯需要考慮用戶視線。”

眼睛追蹤技術(shù)是漏斗狀渲染的關(guān)鍵。漏斗狀渲染是指，只有落在中央凹(視網(wǎng)膜上能看到大量細(xì)節(jié)的部分)的圖像才會以最高質(zhì)量進行渲染。

維爾納表示，采用漏斗狀渲染技術(shù)，需要渲染的像素數(shù)量會減少30%-70%，所需處理能力的減少，能帶來更高的幀率和高質(zhì)量的視頻輸出。

維爾納稱，另外，眼睛追蹤技術(shù)還能減少由渲染虛擬現(xiàn)實圖像時不考慮眼睛位置帶來的圖像失真。

通過眾籌網(wǎng)站Kickstarter融資的Fove，是首款采用眼睛追蹤技術(shù)的虛擬現(xiàn)實頭顯。其他廠商也不甘落后。過去數(shù)月，谷歌和Facebook分別收購了眼睛追蹤創(chuàng)業(yè)公司Eyefluence和Eye Tribe，預(yù)計將在它們未來的產(chǎn)品中應(yīng)用這一技術(shù)。

眼睛追蹤技術(shù)領(lǐng)頭羊SMI已經(jīng)達成數(shù)項合作協(xié)議，啟動相關(guān)項目，為獨立的虛擬現(xiàn)實頭顯和移動虛擬現(xiàn)實頭顯增添眼睛追蹤技術(shù)。

眼睛追蹤還將是Khronos虛擬現(xiàn)實API(應(yīng)用編程接口)的一部分。Khronos是一款正在開發(fā)中的開放標(biāo)準(zhǔn)，得到Oculus、谷歌、英偉達等廠商的支持。

維爾納說，“眼睛追蹤將是第二代頭顯的關(guān)鍵部分，這一點得到眾多虛擬現(xiàn)實頭顯廠商的認(rèn)可。這將推動眼睛追蹤技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。”

PC游戲

數(shù)十年來，我們一直利用手柄、搖桿、鍵盤、鼠標(biāo)和其他外設(shè)，讓PC和游戲機理解我們眼睛注視的方向。利用眼睛追蹤技術(shù)，計算機可以知道用戶注視的方向，并做出相應(yīng)反應(yīng)。

維爾納表示，“當(dāng)希望操作一個物體時，用戶只需要盯著它并按下一個按鍵。計算機可以理解用戶希望操縱的物體，用戶無需再把鼠標(biāo)或手柄拖放到已經(jīng)在盯著的地方。”

無論是劈砍一個物體，瞄準(zhǔn)一個目標(biāo)，為游戲角色指定目的地，或只是簡單地改變游戲視角方向，眼睛追蹤技術(shù)都會大幅降低玩家與游戲環(huán)境交互的難度。對于要求大量鼠標(biāo)和手柄操作的游戲，眼睛追蹤技術(shù)更是重要。

TechCrunch表示，雖然眼睛追蹤技術(shù)能使以前難度頗高的游戲變得很容易，但也會為節(jié)奏更快的游戲奠定基礎(chǔ)。

眼睛追蹤技術(shù)還能創(chuàng)建簡潔和干擾元素更少的用戶界面。維爾納說，“在游戲中，圖形設(shè)計師需要花大量時間創(chuàng)作漂亮的環(huán)境，與用戶界面設(shè)計師爭奪顯示屏空間。用戶界面設(shè)計師需要把用戶界面元素放到顯示窗口頂部，因為它們會破壞沉浸感。”

維爾納解釋說，借助眼睛追蹤技術(shù)，用戶界面可以隱藏起來或變得透明，只有在玩家盯著時才顯示出來，“這樣的設(shè)計能制造更高水平的沉浸感，解決圖形設(shè)計師和用戶界面設(shè)計師之間一直以來存在的矛盾。”

維爾納稱，在模擬和虛擬環(huán)境中，眼睛追蹤技術(shù)使得感知注視的對象成為可能，游戲中的物體和角色能對玩家的注視作出反應(yīng)，提高了游戲的逼真程度。這意味著，用戶在玩游戲時要小心了，例如，在RPG(角色扮演游戲)中，進入一個酒館時不要長時間地盯著雇傭兵的錢包。

Tobii本身提供一系列眼睛追蹤設(shè)備和內(nèi)置眼睛追蹤技術(shù)的筆記本，并與游戲公司合作開發(fā)流行游戲的眼睛追蹤技術(shù)增強版本：《古墓麗影:崛起》(Rise of the Tomb Raider)、《殺出重圍》(Deus Ex)和《看門狗2》(Watch Dogs 2)。

短期內(nèi)眼睛追蹤技術(shù)不大可能會取代手柄，但據(jù)維爾納稱，借助眼睛追蹤技術(shù)，“PC游戲?qū)⒛芾萌祟悡碛械淖顝姶蠼换スぞ咧唬貉劬Γ琍C游戲玩家將能利用另外一種控制機制，與鼠標(biāo)和手柄相輔相成。這一技術(shù)將提供更自然的交互方式”。

醫(yī)學(xué)

在消費領(lǐng)域之外，眼睛追蹤技術(shù)還被應(yīng)用在測定人的視線對于獲得結(jié)果很關(guān)鍵的其他領(lǐng)域。

計量生物學(xué)研究公司iMotions科學(xué)編輯布琳·法恩斯沃思(Bryn Farnsworth)說，“我們對利用眼睛追蹤技術(shù)幫助診斷，甚至治療神經(jīng)障礙越來越有興趣了。例如，嬰兒通常喜歡看帶有人臉的圖像——擁有社交元素的場景。”

法恩斯沃思解釋稱，患有自閉癥的嬰兒更可能喜歡帶有幾何圖形的圖像，患有威廉斯氏綜合征的嬰兒則正好相反，與正常發(fā)育的嬰兒相比他們顯著喜歡社交場景。這意味著，“對眼睛運動的分析可能有助于這類疾病的早期診斷”。

加州大學(xué)圣地亞哥分校一篇論文稱，眼睛追蹤技術(shù)有希望成為早期診斷自閉癥的一種客觀方式，因為它幾乎適用于所有年齡和功能等級。

iMotions等實驗室通過眼睛追蹤設(shè)備幫助研究人員獲得這些指標(biāo)，以更好地理解和評估患者病情。

眼睛追蹤技術(shù)公司RightEye利用眼睛追蹤技術(shù)，幫助醫(yī)生進行檢查，發(fā)現(xiàn)包括從腦震蕩到老年癡呆癥在內(nèi)的各類疾病，以及失讀癥的癥狀，幫助治療兒童自閉癥。

對于身體殘疾人士來說，眼睛追蹤也可能是一項突破性技術(shù)，尤其是在物美價廉的消費類設(shè)備問世的情況下。維爾納說，“這是眼睛追蹤技術(shù)一個相當(dāng)大的應(yīng)用領(lǐng)域，而且在不斷發(fā)展中。”注視支持眼睛追蹤技術(shù)的鍵盤和控制臺，向患有腦癱、脊髓損傷等病癥的患者，提供了交流、控制環(huán)境和學(xué)習(xí)技能的途徑。

廣告

當(dāng)前，廣告客戶能獲得的最好的衡量廣告效果的指標(biāo)是印象和點擊數(shù)量。但這兩個指標(biāo)不能精準(zhǔn)反映廣告效果，因為許多廣告印象來自非人類來源。眼睛追蹤技術(shù)將能改變這種狀況。

波爾科表示，“衡量廣告效果的通用標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)生巨變，在廣告攔截器和機器人流量時代，‘可見度’概念將被重新定義，以能更好地反映廣告的實際效果。”

借助眼睛追蹤技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)廣告客戶能精準(zhǔn)地衡量實際觀看他們廣告的用戶數(shù)量。在每臺計算機和手機集成眼睛追蹤技術(shù)前，要精準(zhǔn)衡量廣告效果幾乎是不可能的，利用眼睛追蹤技術(shù)還使廣告客戶能了解用戶對廣告的反應(yīng)。

在現(xiàn)實世界，眼睛追蹤技術(shù)已經(jīng)顯示出其潛力。波爾科說，“市場研究公司在試驗通過直接測定生物識別數(shù)據(jù)，在零售店等室外環(huán)境精準(zhǔn)地計算受眾數(shù)量。”

Impax Media在眼睛追蹤和其他計算機視覺技術(shù)方面投入巨資，收集其廣告顯示屏的受眾信息。波爾科說，“我們堅信，廣告產(chǎn)業(yè)未來的基礎(chǔ)是精準(zhǔn)的受眾信息，而非印象，而眼睛追蹤是獲取精準(zhǔn)受眾信息的最佳途徑。”

眼睛追蹤技術(shù)還能用于市場研究領(lǐng)域，評估用戶對產(chǎn)品和服務(wù)的反應(yīng)。

眼睛追蹤技術(shù)的未來

TechCrunch稱，維爾納表示，他認(rèn)為新的PC使用范式將會出現(xiàn)，眼睛追蹤成為與觸摸屏、鼠標(biāo)/觸控板、語音和鍵盤并列的第五種輸入方式，提高計算機“工作效率。注視總是發(fā)生在任何鼠標(biāo)、鍵盤和語音動作之前”。

視覺是被使用最多的人類感覺之一，能以數(shù)字化方式追蹤和測定視覺，將對使計算機了解用戶意圖產(chǎn)生重大影響——無論是有意還是無意的。