眼睛追蹤技術(shù)應用范圍廣 未來(lái)或改變PC使用方式

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

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

眼睛追蹤公司Tobii Tech(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(shí)了解用戶(hù)對什么事物感興趣;其二，它提供了與內容交互的又一種途徑。這意味著(zhù)它增加了用戶(hù)和設備之間的通信帶寬。”

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配，為人機交互方式的重大革命奠定基礎。

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

數字廣告公司Impax Media首席執行官多米尼克·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，更容易、更快的算法模型訓練數據獲取方式，推動(dòng)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(jià)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(chǎng)，為更多、更廣泛的識別算法訓練數據的收集提供了手段。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)驗和部署的周期。

但是，如果不能滿(mǎn)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。

虛擬現實(shí)

為了創(chuàng )造更有沉浸感的體驗，虛擬現實(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，眼睛追蹤被認為是與虛擬現實(shí)相輔相成的技術(shù)。

維爾納說(shuō)，“虛擬現實(shí)頭顯最重要的是沉浸感。不具備眼睛追蹤技術(shù)的虛擬現實(shí)頭顯會(huì )認為用戶(hù)感興趣的是額頭前方，但實(shí)際情況并非如此。用戶(hù)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，虛擬現實(shí)頭顯需要考慮用戶(hù)視線(xiàn)。”

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)膜上能看到大量細節的部分)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)，需要渲染的像素數量會(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(chēng)，另外，眼睛追蹤技術(shù)還能減少由渲染虛擬現實(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)的虛擬現實(shí)頭顯。其他廠(chǎng)商也不甘落后。過(guò)去數月，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(lái)的產(chǎn)品中應用這一技術(shù)。

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

眼睛追蹤還將是Khronos虛擬現實(shí)API(應用編程接口)的一部分。Khronos是一款正在開(kāi)發(fā)中的開(kāi)放標準，得到Oculus、谷歌、英偉達等廠(chǎng)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)得到眾多虛擬現實(shí)頭顯廠(chǎng)商的認可。這將推動(dòng)眼睛追蹤技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng )新。”

PC游戲

數十年來(lái)，我們一直利用手柄、搖桿、鍵盤(pán)、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(shù)，計算機可以知道用戶(hù)注視的方向，并做出相應反應。

維爾納表示，“當希望操作一個(gè)物體時(shí)，用戶(hù)只需要盯著(zhù)它并按下一個(gè)按鍵。計算機可以理解用戶(hù)希望操縱的物體，用戶(hù)無(wú)需再把鼠標或手柄拖放到已經(jīng)在盯著(zhù)的地方。”

無(wú)論是劈砍一個(gè)物體，瞄準一個(gè)目標，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。對于要求大量鼠標和手柄操作的游戲，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 )為節奏更快的游戲奠定基礎。

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(hù)界面。維爾納說(shuō)，“在游戲中，圖形設計師需要花大量時(shí)間創(chuàng )作漂亮的環(huán)境，與用戶(hù)界面設計師爭奪顯示屏空間。用戶(hù)界面設計師需要把用戶(hù)界面元素放到顯示窗口頂部，因為它們會(huì )破壞沉浸感。”

維爾納解釋說(shuō)，借助眼睛追蹤技術(shù)，用戶(hù)界面可以隱藏起來(lái)或變得透明，只有在玩家盯著(zhù)時(shí)才顯示出來(lái)，“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(hù)界面設計師之間一直以來(lái)存在的矛盾。”

維爾納稱(chēng)，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，提高了游戲的逼真程度。這意味著(zhù)，用戶(hù)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(cháng)時(shí)間地盯著(zhù)雇傭兵的錢(qián)包。

Tobii本身提供一系列眼睛追蹤設備和內置眼睛追蹤技術(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)增強版本：《古墓麗影:崛起》(Rise of the Tomb Raider)、《殺出重圍》(Deus Ex)和《看門(mén)狗2》(Watch Dogs 2)。

短期內眼睛追蹤技術(shù)不大可能會(huì )取代手柄，但據維爾納稱(chēng)，借助眼睛追蹤技術(shù)，“PC游戲將能利用人類(lèi)擁有的最強大交互工具之一：眼睛，PC游戲玩家將能利用另外一種控制機制，與鼠標和手柄相輔相成。這一技術(shù)將提供更自然的交互方式”。

醫學(xué)

在消費領(lǐng)域之外，眼睛追蹤技術(shù)還被應用在測定人的視線(xiàn)對于獲得結果很關(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(shuō)，“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(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(chēng)，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(zhù)喜歡社交場(chǎng)景。這意味著(zhù)，“對眼睛運動(dòng)的分析可能有助于這類(lèi)疾病的早期診斷”。

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

iMotions等實(shí)驗室通過(guò)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(shù)公司RightEye利用眼睛追蹤技術(shù)，幫助醫生進(jìn)行檢查，發(fā)現包括從腦震蕩到老年癡呆癥在內的各類(lèi)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(lái)說(shuō)，眼睛追蹤也可能是一項突破性技術(shù)，尤其是在物美價(jià)廉的消費類(lèi)設備問(wèn)世的情況下。維爾納說(shuō)，“這是眼睛追蹤技術(shù)一個(gè)相當大的應用領(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(pán)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)習技能的途徑。

廣告

當前，廣告客戶(hù)能獲得的最好的衡量廣告效果的指標是印象和點(diǎn)擊數量。但這兩個(gè)指標不能精準反映廣告效果，因為許多廣告印象來(lái)自非人類(lèi)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準將發(fā)生巨變，在廣告攔截器和機器人流量時(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(hù)能精準地衡量實(shí)際觀(guān)看他們廣告的用戶(hù)數量。在每臺計算機和手機集成眼睛追蹤技術(shù)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(shù)還使廣告客戶(hù)能了解用戶(hù)對廣告的反應。

在現實(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)研究公司在試驗通過(guò)直接測定生物識別數據，在零售店等室外環(huán)境精準地計算受眾數量。”

Impax Media在眼睛追蹤和其他計算機視覺(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)，“我們堅信，廣告產(chǎn)業(yè)未來(lái)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(shù)還能用于市場(chǎng)研究領(lǐng)域，評估用戶(hù)對產(chǎn)品和服務(wù)的反應。

眼睛追蹤技術(shù)的未來(lái)

TechCrunch稱(chēng)，維爾納表示，他認為新的PC使用范式將會(huì )出現，眼睛追蹤成為與觸摸屏、鼠標/觸控板、語(yǔ)音和鍵盤(pán)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(pán)和語(yǔ)音動(dòng)作之前”。

視覺(jué)是被使用最多的人類(lèi)感覺(jué)之一，能以數字化方式追蹤和測定視覺(jué)，將對使計算機了解用戶(hù)意圖產(chǎn)生重大影響——無(wú)論是有意還是無(wú)意的。