站穩AR/VR開發新興應用 眼動追蹤商業化鳴槍起跑(1)

供稿單位: ams OSRAM
2023 年 12 月 12 日

「眼動追蹤」最早作為心理學研究的一項技術,可以即時、準確地記錄人們觀察場景資訊時的眼球運動情況。現在,眼動追蹤已越來越廣泛地運用於各個領域之中。

WWDC23上,Apple Vision Pro發表,空間計算革命開啟,也帶動眼動追蹤(Eye Tracking)技術產業發展。事實上,大腦中大約有80%的知識都是透過眼睛獲取的。眼睛是靈魂之窗,人類利用該視覺系統可以從外界獲取大量資訊,由此產生的眼動追蹤特徵能提示人們的認知規律。「眼動追蹤」最早作為心理學研究的一項技術,可以即時、準確地記錄人們觀察場景資訊時的眼球運動情況。現在,眼動追蹤已越來越廣泛地運用於各個領域之中。

被低估的眼動追蹤技術

作為一名科幻作者和設計者,Damien Lutz擅長對未來的科技進行詳細設計,在其小說《The Lenz》中,他研究了用眼睛控制的擴增實境(AR)隱形眼鏡,可以讓人全天候獲得100%的擴增視場。

雖然現在有少量關於眼動控制技術的介面或者研究文章,但真正的消費級產品還沒有被定義。那麼這樣100%視場、全天候、眼動控制的擴增實境介面會是什麼樣子的呢?如果這樣的技術成為現實,消費者的關注以及與消費者互動的場景會不會成為價值連城的新資料來源呢?

事實上,業界一直認為,AR/VR設備發展至今以來,眼動追蹤技術一直是被XR產業低估的技術。

眼動追蹤關注你的「關注」

利用感測捕獲、提取眼球特徵資訊、測量眼睛的運動情況,估計視線方向或眼睛注視點位置,預測使用者的狀態和需求,並進行回應和互動,眼動追蹤技術研究的主要方向即眼球的注視點看向哪裡、何時看、看多久,並以此為依據去捕捉使用者情緒(圖1)。

圖1 眼動追蹤關注你的「關注」

相比最原始的眼電圖EOG法、鞏膜搜索線圈法以及當下大廠或龍頭企業還在探索嘗試的創新技術路徑,比如眼睛影響捕獲、透過視網膜影像變化、圖像計算進行注視點追蹤、視網膜-角膜反射法等(圖2),目前最普遍的眼動追蹤技術還是瞳孔角膜反射法:即透過低功率主動近紅外線照射人眼,使用感測陣列捕捉近紅外線圖像,處理近紅外線訊號獲得眼部特徵,估算注視方向、注視點。

圖2 三種主要的眼動追蹤技術(資料來源:璞躍中國移動出行團隊)

而視線追蹤儀、可攜式終端眼動儀、AR/VR設備、可穿戴眼動儀為四大類眼動追蹤硬體應用的主流設備。

這四類硬體產品多採用基於紅外光的瞳孔角膜反射法,各有優劣:視線追蹤儀精度最高、可視範圍大,能保證頭部運動空間,應用在駕駛研究、飛行器、實驗室固定場景應用;可攜式的眼動儀適用更小顯示幕幕,可以隨身攜帶,即時收集定量化眼動資料並分析;VR/AR設備,主要應用在遊戲和醫療環境等領域,但現階段應用場景非剛需且定價高。

廠商如艾邁斯歐司朗(ams OSRAM)在感測、光源、視覺化領域的累積,加之感受到了市場和客戶的需求,AR/VR也是其近年來發展的重點領域。將各項技術優勢整合起來,艾邁斯歐司朗能為AR/VR提供螢幕管理、眼動追蹤、手勢識別、近眼顯示、佩戴檢測等等這些維度的解決方案,但若要想為消費者帶來良好的互動體驗,眼動追蹤必不可少。

在AR/VR設備中,眼動追蹤的系統包含近紅外光源、高解析度鏡頭以及影像處理相關的演算法(圖3)。如此,才能保證當使用者透過AR/VR系統看世界的時候,這個系統也反過來在看你,觀察你。只有這個系統讀懂使用者,知道消費者的眼睛正在盯著什麼地方,才能完成動感互動,實現更好的使用者體驗。

圖3 眼動追蹤工作原理

眼動追蹤技術加速落地AR/VR設備

多年來,眼動追蹤一直被認為是AR/VR一項遙遠的技術。伴隨著以Tobii、七鑫易維為代表的供應鏈技術的成熟,加上AR/VR的開發需求,從2022年以來,越來越多的AR/VR設備開始配備眼動追蹤技術,PS VR 2、Quest Pro、Vive Pro Eye和PICO 4 Pro是目前AR/VR消費市場中最典型的商用案例。

而在這之前,不少大廠已經開啟了技術布局,根據公開訊息整理:

・2014年末,三星投資了FOVE,主打眼動追蹤的VR頭盔;

・2016年10月,Google收購專注於眼動追蹤的新創公司Eyefluence,布局AR互動;

・2017年初Facebook旗下Oculus確認收購TheEye Tribe,將眼動追蹤技術用於改善產品;

・2017年6月,蘋果收購了德國電腦視覺公司SensoMotoric Instruments(SMI),致力於打造蘋果XR設備;

此外,高通(Qualcomm)和英偉達(NVIDIA)則選擇與七鑫易維合作,專注VR底層的優化;另一方面大廠也持續開發在AR智慧眼鏡上眼動追蹤技術實施方案的國際專利。

透過AR/VR設備的眼動追蹤技術不僅可以真正實現所見即所得,或許未來有某種可能,眼動追蹤可以成為AR/VR移動終端的流量入口(圖4),眼動追蹤不僅可以第一時間獲取用戶的需求,而且還可能開創一種全新的使用者資料類型-眼動資料,眼動資料可以記錄大量使用者平時感興趣的物體圖像。

圖4 AR/VR設備的眼動追蹤技術可真正實現所見即所得,未來眼動追蹤可以成為AR/VR移動終端的流量入口

近兩年,眼動追蹤技術持續商業化發展,預測在未來幾年內或可看到該技術成為消費級VR/AR設備的標配。

(本文由ams OSRAM提供)

站穩AR/VR開發新興應用 眼動追蹤商業化鳴槍起跑(1)

站穩AR/VR開發新興應用 眼動追蹤商業化鳴槍起跑(2)

》想看更多內容?快來【免費加入會員】【登入會員】,享受更多閱讀文章的權限喔!
標籤
相關文章

站穩AR/VR開發新興應用 眼動追蹤商業化鳴槍起跑(2)

2023 年 12 月 12 日

半無橋式/交錯式PFC特性揭祕

2010 年 03 月 01 日

多元連線需求激增  USB OTG應用版圖擴張

2011 年 01 月 31 日

802.11ac提升頻段利用率 多螢影音串流一次到位

2012 年 11 月 19 日

SDR靈活性更高 sub-GHz滿足LPWAN需求

2019 年 10 月 06 日

以Tk模型進行參數擬合 衛星位置估算八九不離十(1)

2024 年 12 月 31 日
前一篇
新唐科技全新eBMC晶片正式亮相
下一篇
愛德萬12/13~15於SEMICON Japan展示最新測試方案