眼睛追蹤技術應用范圍廣 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的廣泛應用將仍然是人機交互領域的“頭條”，但另外一項技術將展現(xiàn)人機交互領域的下一個重大發(fā)展方向：眼睛追蹤。

測定人眼運動并作出相應反應并非是新概念，但過去一年這一技術受到的關注不斷增加。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的設備和軟件問世。

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備之間的通信帶寬。”

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

維爾納說，“過去一年，眼睛追蹤技術由只是一項有前景的技術，發(fā)展到被應用在多款消費類產(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、更快的算法模型訓練數(shù)據(jù)獲取方式，推動了眼睛追蹤技術的發(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，任何技術都不會快速發(fā)展。眼睛追蹤技術，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。事實上，從許多方面來看，眼睛追蹤被認為是與虛擬現(xiàn)實相輔相成的技術。

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的虛擬現(xiàn)實頭顯會認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。”

眼睛追蹤技術是漏斗狀渲染的關鍵。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，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，預計將在它們未來的產(chǎn)品中應用這一技術。

眼睛追蹤技術領頭羊SMI已經(jīng)達成數(shù)項合作協(xié)議，啟動相關項目，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。

眼睛追蹤還將是Khronos虛擬現(xiàn)實API(應用編程接口)的一部分。Khronos是一款正在開發(fā)中的開放標準，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鍵部分，這一點得到眾多虛擬現(xiàn)實頭顯廠商的認可。這將推動眼睛追蹤技術的發(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、鼠標和其他外設，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，計算機可以知道用戶注視的方向，并做出相應反應。

維爾納表示，“當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，瞄準一個目標，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。對于要求大量鼠標和手柄操作的游戲，眼睛追蹤技術更是重要。

TechCrunch表示，雖然眼睛追蹤技術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。

眼睛追蹤技術還能創(chuàng)建簡潔和干擾元素更少的用戶界面。維爾納說，“在游戲中，圖形設計師需要花大量時間創(chuàng)作漂亮的環(huán)境，與用戶界面設計師爭奪顯示屏空間。用戶界面設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，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，“這樣的設計能制造更高水平的沉浸感，解決圖形設計師和用戶界面設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，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備和內(nèi)置眼睛追蹤技術的筆記本，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)眼睛追蹤技術不大可能會取代手柄，但據(jù)維爾納稱，借助眼睛追蹤技術，“PC游戲?qū)⒛芾萌祟悡碛械淖顝姶蠼换スぞ咧唬貉劬?，PC游戲玩家將能利用另外一種控制機制，與鼠標和手柄相輔相成。這一技術將提供更自然的交互方式”。

醫(yī)學

在消費領域之外，眼睛追蹤技術還被應用在測定人的視線對于獲得結果很關鍵的其他領域。

計量生物學研究公司iMotions科學編輯布琳·法恩斯沃思(Bryn Farnsworth)說，“我們對利用眼睛追蹤技術幫助診斷，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”。

加州大學圣地亞哥分校一篇論文稱，眼睛追蹤技術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備幫助研究人員獲得這些指標，以更好地理解和評估患者病情。

眼睛追蹤技術公司RightEye利用眼睛追蹤技術，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，尤其是在物美價廉的消費類設備問世的情況下。維爾納說，“這是眼睛追蹤技術一個相當大的應用領域，而且在不斷發(fā)展中。”注視支持眼睛追蹤技術的鍵盤和控制臺，向患有腦癱、脊髓損傷等病癥的患者，提供了交流、控制環(huán)境和學習技能的途徑。

廣告

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

波爾科表示，“衡量廣告效果的通用標準將發(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，網(wǎng)絡廣告客戶能精準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前，要精準衡量廣告效果幾乎是不可能的，利用眼睛追蹤技術還使廣告客戶能了解用戶對廣告的反應。

在現(xiàn)實世界，眼睛追蹤技術已經(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)未來的基礎是精準的受眾信息，而非印象，而眼睛追蹤是獲取精準受眾信息的最佳途徑。”

眼睛追蹤技術還能用于市場研究領域，評估用戶對產(chǎn)品和服務的反應。

眼睛追蹤技術的未來

TechCrunch稱，維爾納表示，他認為新的PC使用范式將會出現(xiàn)，眼睛追蹤成為與觸摸屏、鼠標/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、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。