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本文作者: 小芹菜 | 2016-02-04 07:36 |
實現(xiàn)眼控VR全視場角追蹤,算是VR領(lǐng)域的一個遺憾,國際范圍內(nèi)的SMI、Tobii等眼球追蹤技術(shù)公司也尚未對外公布這一方面的成果,最近國內(nèi)眼球追蹤技術(shù)公司或許有望實現(xiàn)突破。近日,七鑫易維對雷鋒網(wǎng)透露:眼控VR已經(jīng)研發(fā)成功,帶有眼球追蹤技術(shù)的VR頭顯已經(jīng)進入測試階段,已經(jīng)可以實現(xiàn)眼控交互和局部渲染。
從技術(shù)實現(xiàn)上講,VR設(shè)備上眼球追蹤的實現(xiàn)便與電腦設(shè)備上實現(xiàn)眼球追蹤有很大的不同,在VR設(shè)備上受使用條件和結(jié)構(gòu)的限制,光學(xué)設(shè)計和追蹤算法都要更加精細(xì)和復(fù)雜。因為在玩家使用VR設(shè)備時,和人眼距離很近,瞳孔和虹膜與眼球并不在攝像頭的正面,而且還會被眼瞼和睫毛遮擋,通過傳統(tǒng)的算法很難準(zhǔn)確定位眼球,此時傳統(tǒng)追蹤方式獲取的人眼模型會凸顯出來,這時人眼轉(zhuǎn)動就會對圖像產(chǎn)生非常大的影響,同樣的轉(zhuǎn)角造成的運動模糊也會變大,加大圖像處理方面的難度。
為了解決這一難題,可以采用特殊的光學(xué)裝置,又針對VR設(shè)備優(yōu)化追蹤算法,這樣便可以很好的捕捉人眼的特征點又不影響VR的體驗。
全視場角追蹤
在VR設(shè)備上的眼球追蹤需要追蹤的范圍非常大,幾乎達(dá)到人眼的轉(zhuǎn)動極限:垂直30°,水平50°,完全可以覆蓋FOV大于110°的主流VR設(shè)備。按照人類眼動的極限來設(shè)計追蹤方案,這樣追蹤范圍廣,可無死角覆蓋整個VR顯示屏幕。
高精度低延遲
除了追蹤范圍,另一個非常重要的元素便是追蹤精度,尤其是在VR游戲當(dāng)中,對操作的實時性和精準(zhǔn)度要求非常高。要讓玩家感覺不到延遲的存在,需要在眼動數(shù)據(jù)獲取速度下功夫,而眼球追蹤技術(shù)可以彌補這方面的缺憾。
防抖追蹤算法
由于VR設(shè)備的使用時需要佩戴在頭上,而且大部分VR應(yīng)用都必須頭部動作的配合,此時頭動過程中便會造成VR設(shè)備與頭部的位移變化,在這種運動狀態(tài)下獲取準(zhǔn)確的眼球數(shù)據(jù),無疑是對硬件和算法最大的挑戰(zhàn)。所以可針對VR設(shè)備的眼控方案特別加入了防抖算法,這樣玩家在使用過程中即使頭動也不會影響眼球追蹤的精度。
眼控VR將會為VR帶來全新的玩法,在射擊類游戲中可以由眼睛控制光標(biāo)鎖定,當(dāng)用戶閉上一只眼時自動調(diào)出瞄準(zhǔn)鏡等,還可以根據(jù)玩家在游戲場景中注視點不同觸發(fā)不同的劇情,當(dāng)玩家注視路口時,會自動出現(xiàn)地圖導(dǎo)航,當(dāng)注視NPC不同部位觸發(fā)不同的劇情等。
除此之外眼控的交互方式還可以應(yīng)用于游戲菜單,不需要使用的菜單會自動隱藏,使用時通過眼控觸發(fā),使VR界面更加干凈。
正因為眼控交互可以給VR帶來諸多的方便和玩法,很多VR廠商都非常重視眼控VR的研發(fā)。七鑫易維目前正在測試的這款眼控VR,算法追蹤速度為240Hz,延遲低于5ms,可實現(xiàn)全視場角追蹤。其中對saccade處理,即快速眼動跟蹤主要是通過眼跳基于高速追蹤時,對眼球轉(zhuǎn)動矢量進行處理得到,高于某個閾值就認(rèn)為是眼跳。
在VR業(yè)內(nèi)人士看來,視線跟蹤是非常關(guān)鍵的技術(shù),但最重要的方向不見得在于控制,而在于顯示優(yōu)化和社交,視線的捕捉和重建直接會影響情感表達(dá)的效果。更有人認(rèn)為眼球追蹤會是下一代VR頭顯的標(biāo)配,盡管在交互上還需要更多的內(nèi)容支持,但相信以虛擬現(xiàn)實的發(fā)展來看,這并沒有什么問題,七鑫易維也更側(cè)重于交互應(yīng)用。
Oculus的老東家Facebook高管曾與七鑫易維洽談,希望將眼球追蹤技術(shù)應(yīng)用到Oculus二代產(chǎn)品中,而國內(nèi)公司也希望能將眼球追蹤技術(shù)引入到下一代產(chǎn)品中,為其加入有競爭力的籌碼。
目前VR正處在一個發(fā)展的高速期,虛擬現(xiàn)實在游戲和互動娛樂的前景已經(jīng)很清晰了,但是整個行業(yè)仍處于襁褓期——我們不知道什么樣的體驗才是最好的,如何為虛擬現(xiàn)實尋找更多的落地方式,除了像Oculus這樣的虛擬現(xiàn)實老大哥外,國內(nèi)外在專注技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新公司也在促進VR的發(fā)展。
誠然,眼球追蹤和控制并非全新的技術(shù)產(chǎn)物,它早已在霍金和成千上萬的殘疾人士身上發(fā)揮出自己的作用,而運用于VR行業(yè),也是一種新的嘗試。一位資深VR行業(yè)內(nèi)人士告訴雷鋒網(wǎng)編輯:
“將這一技術(shù)應(yīng)用到VR行業(yè)中來,結(jié)合NVIDIA的Gameworks VR來做多分辨率的視口渲染(眼球聚焦的區(qū)域采用高分辨率,其它區(qū)域采用低分辨率),也的確是一種可行的優(yōu)化策略;亦或是將它作為一種結(jié)合頭盔的新奇互動方式,用在未來的VR游戲中也未嘗不可。不過這些構(gòu)想恐怕都并非直擊行業(yè)的痛點,而是更接近當(dāng)年的Leap Motion或者Myo那樣,也許將引發(fā)一個有趣的話題,卻難免后繼乏力,無法真正普及到一般使用者中間?!?br/>
諸如此類的技術(shù)如何落地,如何真正的成為行業(yè)必需品或者某個應(yīng)用領(lǐng)域的敲門磚,我們拭目以待。
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