索尼全球首款VR2頭顯采用Tobii眼球追蹤技術(shù)：帶來更加身臨其境的游戲體驗

眼球追蹤是一項科學應用技術(shù)，用戶無需觸摸屏幕即可翻動頁面。從原理上看，眼球追蹤主要是研究眼球運動信息的獲取、建模和模擬，用途頗廣。而獲取眼球運動信息的設(shè)備除了紅外設(shè)備之外，還可以是圖像采集設(shè)備，甚至一般電腦或手機上的攝像頭，其在軟件的支持下也可以實現(xiàn)眼球跟蹤。

眼球追蹤技術(shù)是一項科學應用技術(shù)，一是根據(jù)眼球和眼球周邊的特征變化進行跟蹤，二是根據(jù)虹膜角度變化進行跟蹤，三是主動投射紅外線等光束到虹膜來提取特征。眼球追蹤技術(shù)是當代心理學研究的重要技術(shù)，廣泛運用于實驗心理學、應用心理學、工程心理學、認知神經(jīng)科學等領(lǐng)域。當人的眼睛看向不同方向時，眼部會有細微的變化，這些變化會產(chǎn)生可以提取的特征，計算機可以通過圖像捕捉或掃描提取這些特征，從而實時追蹤眼睛的變化，預測用戶的狀態(tài)和需求，并進行響應，達到用眼睛控制設(shè)備的目的。

眼動追蹤技術(shù)已成為心理學，神經(jīng)營銷學，神經(jīng)認知，用戶體驗，基礎(chǔ)研究及市場研究等多個領(lǐng)域視覺行為和人類行為的技術(shù)手段之一。該技術(shù)還可以用于醫(yī)學分析和篩查。從眼動的歷史發(fā)展進程來看，早期的眼動追蹤系統(tǒng)是侵入性的且不能移動，受限非常嚴重，僅在有限的實驗中使用，并且在現(xiàn)在社會受到倫理方面的考驗。隨著眼動追蹤系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)代的眼動追蹤系統(tǒng)利用紅外光進行捕捉眼球運動，該系統(tǒng)是非侵入的且更加方便易用。在本文中，我將介紹眼動跟蹤技術(shù)，并討論大多數(shù)系統(tǒng)用于跟蹤眼睛的方法。

7月2日消息，總部位于瑞典的高科技集團Tobii宣布，該公司將為索尼即將推出的PlayStationVR2頭顯提供眼球追蹤技術(shù)。

Tobii首席執(zhí)行官AnandSrivatsa稱：“PlayStationVR2為沉浸式虛擬現(xiàn)實(VR)娛樂建立了一個新的基線，并將使全球數(shù)百萬用戶體驗到眼球追蹤的力量。我們與索尼互動娛樂公司(SIE)的合作是對Tobii世界領(lǐng)先的技術(shù)能力的持續(xù)驗證，以大眾市場規(guī)模提供尖端的解決方案?！?

Tobii公司表示，與索尼的這項交易的收入預計將占其2022年收入的10%以上。

索尼在2021年正式公布了新一代VR頭顯PlayStationVR2，之后在2022年的CES上披露了其規(guī)格。索尼稱，與前代產(chǎn)品相比，PSVR2性能和互動性都得到了增強，能給消費者帶來更加身臨其境的游戲體驗。

了解到，PlayStationVR2提供了4KHDR、110度的視野和凹陷渲染。通過OLED顯示屏，玩家可以預期每只眼睛的顯示分辨率為2000×2040，流暢的幀率為90/120Hz。通過由內(nèi)向外的追蹤，PSVR2通過嵌入VR頭盔的集成攝像頭追蹤你和你的控制器。

索尼官方此前介紹稱，通過眼球追蹤，PSVR2可以檢測到你的眼睛的運動，所以簡單地看一下特定的方向就可以為游戲角色創(chuàng)造一個額外的輸入。這使玩家能夠以新的和栩栩如生的方式進行更直觀的互動，允許提高情緒反應和加強表達，為游戲提供一個新的真實水平。

值得一提的是，PlayStationVR2的真機照前些天已經(jīng)在網(wǎng)上流出，據(jù)分析師郭明錤此前消息，索尼已經(jīng)完成了PSVR2的硬件開發(fā)，硬件供應鏈可以開始在2022年第三季度開始量產(chǎn)，但是否今年推出還是未知數(shù)。

據(jù)報道，2022年5月10日，華為技術(shù)有限公司申請的“根據(jù)眼球焦點控制顯示屏的方法和頭戴電子設(shè)備”專利獲授權(quán)。根據(jù)該專利摘要顯示，該方法的主要工作原理是，在用戶觀看顯示屏圖像時，檢測用戶眼球的聚焦焦點，當發(fā)現(xiàn)這一焦點距離不在看屏幕的范圍內(nèi)(也即沒有在看屏幕)一段時間，系統(tǒng)自動關(guān)閉顯示屏。

相較于學術(shù)圈中對眼動追蹤技術(shù)的進展，似乎華為的這項專利技術(shù)并不是多么的驚艷。甚至說是普通。因此，這其中涉及的眼球追蹤技術(shù)就引起大家的廣泛關(guān)注。

通常，眼睛跟蹤系統(tǒng)包括一個或多個攝像頭、光源和計算處理單元。在機器學習和高級圖像處理的幫助下，算法將相機輸入的照片轉(zhuǎn)換為眼球運動數(shù)據(jù)。當然，并非每個設(shè)備原理都如此。針對不同的設(shè)備和應用場景，技術(shù)路線并不統(tǒng)一。這就導致雖然開發(fā)一個在受控環(huán)境中的眼動追蹤系統(tǒng)相對容易(比如端坐在電腦前，使用眼球來控制電腦)，但要打造一個符合每個人、無處不在的眼動追蹤系統(tǒng)，并輔之以各種類型的輸出設(shè)備，情況就復雜得多。

目前的技術(shù)難點

- 因人而異的眼睛，包括大小，形狀，顏色，視網(wǎng)膜反射率。更進一步地，還要考慮不同人的視力情況;

- 由于依賴光學原理，那么必須考慮使用過程中的環(huán)境光的影響;

- 由于眼球最終的高精密性，身體的移動，或一些部位的振動，都可能改變檢測到的眼球運動行為;

- 產(chǎn)生大量的檢測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)實時運算處理能力有較大考驗;

- 正如第一點所說，眼球運動轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)因人而異。所以最終的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)也是一大難點。

- 隱私保護問題。眼睛是心靈的窗戶，如果對于眼球的實時監(jiān)測，并輔之以長期訓練學習的人工智能，會透露出我們心中所想或基本情緒，因此對于眼球跟蹤技術(shù)的使用，個人隱私的數(shù)據(jù)保護也是一大問題。

應用前景

1. 一種新的輸入設(shè)備

類似于鼠標，鍵盤，觸摸板/屏，操作桿等，眼球識別追蹤設(shè)備也可以作為一種新的輸入設(shè)備。當與其他輸入方式結(jié)合使用時，眼動追蹤可以為應用程序開發(fā)人員提供新的ideas去開發(fā)具有更好用戶體驗的應用程序，譬如閱讀瀏覽，游戲，攝影等領(lǐng)域的app。

2. 在VR上的應用，或者說當前比較熱門的元宇宙，當我們想要看某個物品，可以用眼睛聚焦的方式控制，而非靠手調(diào)節(jié)，將更貼近我們的生理習慣。在這方面眼動追蹤技術(shù)應用是目前最多的。

3. 心理學方面的應用是顯而易見的。可以輔助心理從業(yè)人員更全面了解被測試人員的心理狀態(tài)。推而廣之，對于嬰幼兒，在沒有發(fā)展語言能力的期間可以幫助成人了解嬰兒的需求，這需要大量的機器學習來發(fā)現(xiàn)眼神與心理之間的關(guān)聯(lián)。

4. 在市場營銷中的應用。一個很簡單的應用即是，廣告平臺可以統(tǒng)計用戶聚焦于廣告上的次數(shù)和時長來更為理性的判斷投放廣告的效果，而非頁面打開量。

5. 臨床醫(yī)學方面，對于病人，該技術(shù)可以提供失去表達能力的人一種新的表達途徑。對于醫(yī)生，在手術(shù)室，可以用眼動聚焦的技術(shù)，感知同伴的意圖，增進各人員的配合。

6. 對于教育行業(yè)，老師可以通過各個學生的眼睛焦點來判斷學生的關(guān)注點，并作相應的回應。