眼睛追蹤技術(shù)應(yīng)用范圍廣 未來(lái)或改變PC使用方式

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

測(cè)定人眼運(yùn)動(dòng)并作出相應(yīng)反應(yīng)并非是新概念，但過(guò)去一年這一技術(shù)受到的關(guān)注不斷增加。大公司收購(gòu)眼睛追蹤創(chuàng)業(yè)公司的并購(gòu)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(wèn)世。

眼睛追蹤公司Tobii Tech(以下簡(jiǎn)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(shí)了解用戶對(duì)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(jī)、筆記本和桌面顯示器的標(biāo)配，為人機(jī)交互方式的重大革命奠定基礎(chǔ)。

維爾納說(shuō)，“過(guò)去一年，眼睛追蹤技術(shù)由只是一項(xiàng)有前景的技術(shù)，發(fā)展到被應(yīng)用在多款消費(fèi)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(jià)廉的硬件，新的開(kāi)放源代碼軟件平臺(tái)，更容易、更快的算法模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取方式，推動(dòng)了眼睛追蹤技術(shù)的發(fā)展，“英偉達(dá)等公司以有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，推出了采用處理能力更強(qiáng)大GPU(圖形處理單元)的產(chǎn)品，它們能加快圖像識(shí)別的速度”。

波爾科表示，亞馬遜Mechanical Turk等流行的眾包市場(chǎng)，為更多、更廣泛的識(shí)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(jìn)展，使研究人員和開(kāi)發(fā)者能更快地完成實(shí)驗(yàn)和部署的周期。

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

虛擬現(xiàn)實(shí)

為了創(chuàng)造更有沉浸感的體驗(yàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯公司投入巨資開(kāi)發(fā)眼睛追蹤技術(shù)。事實(shí)上，從許多方面來(lái)看，眼睛追蹤被認(rèn)為是與虛擬現(xiàn)實(shí)相輔相成的技術(shù)。

維爾納說(shuō)，“虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)頭顯會(huì)認(rèn)為用戶感興趣的是額頭前方，但實(shí)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(shí)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(huì)以最高質(zhì)量進(jìn)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?cái)?shù)量會(huì)減少30%-70%，所需處理能力的減少，能帶來(lái)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(shí)圖像時(shí)不考慮眼睛位置帶來(lái)的圖像失真。

通過(guò)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(shí)頭顯。其他廠商也不甘落后。過(guò)去數(shù)月，谷歌和Facebook分別收購(gòu)了眼睛追蹤創(chuàng)業(yè)公司Eyefluence和Eye Tribe，預(yù)計(jì)將在它們未來(lái)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(dá)成數(shù)項(xiàng)合作協(xié)議，啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目，為獨(dú)立的虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯和移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯增添眼睛追蹤技術(shù)。

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

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

PC游戲

數(shù)十年來(lái)，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(jī)理解我們眼睛注視的方向。利用眼睛追蹤技術(shù)，計(jì)算機(jī)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(gè)物體時(shí)，用戶只需要盯著它并按下一個(gè)按鍵。計(jì)算機(jī)可以理解用戶希望操縱的物體，用戶無(wú)需再把鼠標(biāo)或手柄拖放到已經(jīng)在盯著的地方。”

無(wú)論是劈砍一個(gè)物體，瞄準(zhǔn)一個(gè)目標(biāo)，為游戲角色指定目的地，或只是簡(jiǎn)單地改變游戲視角方向，眼睛追蹤技術(shù)都會(huì)大幅降低玩家與游戲環(huán)境交互的難度。對(duì)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(huì)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(jiǎn)潔和干擾元素更少的用戶界面。維爾納說(shuō)，“在游戲中，圖形設(shè)計(jì)師需要花大量時(shí)間創(chuàng)作漂亮的環(huán)境，與用戶界面設(shè)計(jì)師爭(zhēng)奪顯示屏空間。用戶界面設(shè)計(jì)師需要把用戶界面元素放到顯示窗口頂部，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞沉浸感。”

維爾納解釋說(shuō)，借助眼睛追蹤技術(shù)，用戶界面可以隱藏起來(lái)或變得透明，只有在玩家盯著時(shí)才顯示出來(lái)，“這樣的設(shè)計(jì)能制造更高水平的沉浸感，解決圖形設(shè)計(jì)師和用戶界面設(shè)計(jì)師之間一直以來(lái)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(duì)象成為可能，游戲中的物體和角色能對(duì)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(shí)要小心了，例如，在RPG(角色扮演游戲)中，進(jìn)入一個(gè)酒館時(shí)不要長(zhǎng)時(shí)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(kāi)發(fā)流行游戲的眼睛追蹤技術(shù)增強(qiáng)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(huì)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?qiáng)大交互工具之一：眼睛，PC游戲玩家將能利用另外一種控制機(jī)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(fèi)領(lǐng)域之外，眼睛追蹤技術(shù)還被應(yīng)用在測(cè)定人的視線對(duì)于獲得結(jié)果很關(guān)鍵的其他領(lǐng)域。

計(jì)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(shuō)，“我們對(duì)利用眼睛追蹤技術(shù)幫助診斷，甚至治療神經(jīng)障礙越來(lái)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(chǎng)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(chǎng)景。這意味著，“對(duì)眼睛運(yùn)動(dòng)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?yàn)樗鼛缀踹m用于所有年齡和功能等級(jí)。

iMotions等實(shí)驗(yàn)室通過(guò)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(píng)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(jìn)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(duì)于身體殘疾人士來(lái)說(shuō)，眼睛追蹤也可能是一項(xiàng)突破性技術(shù)，尤其是在物美價(jià)廉的消費(fèi)類設(shè)備問(wèn)世的情況下。維爾納說(shuō)，“這是眼睛追蹤技術(shù)一個(gè)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(tái)，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(diǎn)擊數(shù)量。但這兩個(gè)指標(biāo)不能精準(zhǔn)反映廣告效果，因?yàn)樵S多廣告印象來(lái)自非人類來(lái)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(jī)器人流量時(shí)代，‘可見(jiàn)度’概念將被重新定義，以能更好地反映廣告的實(shí)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(shí)際觀看他們廣告的用戶數(shù)量。在每臺(tái)計(jì)算機(jī)和手機(jī)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(duì)廣告的反應(yīng)。

在現(xiàn)實(shí)世界，眼睛追蹤技術(shù)已經(jīng)顯示出其潛力。波爾科說(shuō)，“市場(chǎng)研究公司在試驗(yàn)通過(guò)直接測(cè)定生物識(shí)別數(shù)據(jù)，在零售店等室外環(huán)境精準(zhǔn)地計(jì)算受眾數(shù)量。”

Impax Media在眼睛追蹤和其他計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(shuō)，“我們堅(jiān)信，廣告產(chǎn)業(yè)未來(lái)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(chǎng)研究領(lǐng)域，評(píng)估用戶對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)的反應(yīng)。

眼睛追蹤技術(shù)的未來(lái)

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

視覺(jué)是被使用最多的人類感覺(jué)之一，能以數(shù)字化方式追蹤和測(cè)定視覺(jué)，將對(duì)使計(jì)算機(jī)了解用戶意圖產(chǎn)生重大影響——無(wú)論是有意還是無(wú)意的。