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眼球追踪和手势识别是相辅相成还是互相替代?

xiaocui 2017-01-09

前几天在公司用 Gear VR体验全景视频的时候,发现一个不太方便的地方:就是需要看清某些细节部分的时候,需要转动头部或操作头显上的触控板,最后转得头晕脑胀的。Trump就在想如果可以用眼睛或者手来选择自己想看的部分,那岂不是方便很多?

今天Trump就来和大家探讨一下眼球追踪和手势识别这两种“黑科技”。

PC时代

眼球追踪  vs  手势识别

在PC时代就已经有科技企业开发出了眼球追踪和手势识别这两种技术,并应用于PC上。其中手势识别技术的代表就是 Leap Motion(Leap Motion在VR上的应用会在下节提到),丹麦的The Eye Tribe公司也做出了视线追踪器这种眼球追踪设备。


视线追踪器在PC上的使用效果


Leap Motion在PC上的使用效果

Leap Motion在2014年登陆中国在某东售价为688元,The Eye Tribe公司的视线追踪器在当年(2013年)的预售价格为99美元。这么看来,在PC时代体验一下手势识别或者眼球追踪这种“黑科技”似乎并不是一件成本很高的事情。

VR时代

眼球追踪体验

上面我们说到在PC时代体验手势识别和眼球追踪并不是一件成本很高的事情。那么相对刚刚经历过VR元年的我们,想在VR头显终端上体验一下眼球追踪和手势识别会不会一件比较困难的事情呢?

我们先来看一段关于VR头显终端上实现眼球追踪功能的视频。


视频上传于两个月前,视频中这家叫FOVE日本公司的CTO Lochlainn Wilson在介绍他们的FOVE头显中关于眼球追踪的功能。

玩家通过FOVE头显中眼球追踪技术与游戏角色进行眼神交流

人质谈判


玩家通过FOVE头显中眼球追踪技术玩VR游戏

一个肌肉萎缩的男孩通过FOVE头显中的眼球追踪技术来弹钢琴

FOVE实现了视网膜中心凹形渲染(foveated rendering),可在视觉焦点处呈现清晰细节,而其它部分则进行模糊处理。

(图中HIGH、MEDIUM、LOW分别代表高中低的画面清晰度)


FOVE头显的分辨率达到2K(2560*1440)

FOVE在头显镜片下方,嵌入了两个红外摄像头,可以通过反射的光线,计算眼睛倾斜的角度,从而追踪用户的瞳孔活动。

FOVE头显

公司和产品现状

公司团队

Yuka Kojima(小岛由香) 首席执行官/联合创始人

曾在Sony Computer Entertainment Japan公司担任游戏制作人,Yuka是Playstation 3,PSP,Playstation Vita和Move游戏制作的团队带头人。她认为未来是在游戏互动中讲故事,她提议要最大程度利用好眼睛跟踪和面部识别技术。 FOVE是第一个将她的视野和深厚的专业知识带给世界的产品。

Lochlainn Wilson  首席技术官/联合创始人

Lochlainn是面部识别技术方面的专家,他在图像处理和数学解决方案方面拥有一流的技能。在加入FOVE之前,他在一家澳大利亚初创公司工作,主要为机场的监控摄像机开发面部识别软件算法。他是一个天生多面手,FOVE是他将自己对眼睛跟踪算法和硬件设计的热情完美融合的产品。

产品参数

【FOVE参数配置】

显示屏帧率:70HZ

视场角:90度至100度

追踪传感器:头部追踪和位置追踪

眼球追踪传感器:两个120fps的红外追踪系统,追踪精度小于1度

重量:520g

连接接口:HDMI 1.4 / USB 3.0 / USB 2.0

配件:位置追踪摄像头,额外的面部衬垫

【FOVE推荐的最低PC配置要求】

操作系统:64位Windows 8.1 ,64位Windows 10

CPU:英特尔Core i5-4590或更高

GPU:NVIDIA GeForce GTX 970 / AMD Radeon R9 290或更高

内存:8GB或以上

接口:HDMI 1.4 / USB 3.0 / USB 2.0 x 2

(从FOVE推荐的配置上看,CPU和GPU跟HTC Vive推荐的最低配置一样,但是操作系统和内存都比HTC Vive推荐的要高。)

融资情况

FOVE从2015年5月开始在Kickstarter众筹平台上开始众筹,计划众筹金额为25万美金,至今已筹到1480笔合计480650美元。

产品现状

2016年11月,FOVE头显已经开始接受预约,价格为599美元。

VR时代

手势识别体验

接着我们来看一看手势识别外设Leap Motion结合HTC Vive会带来什么样的体验。

Leap Motion结合HTC Vive的VR体验

Leap Motion将玩家的脚识别成了手

Leap Motion控制器底座用定制的3M黏合剂粘贴在HTC Vive上,通过USB数据线连接HTC Vive。Leap Motion控制器识别玩家的手部动作(有时候脚也会被识别成手)映射到VR游戏中。

眼球追踪  vs  手势识别

成本分析和体验对比

因为这两种体验都需要结合PC,且对PC的配置要求差别不大,所以这里略过PC成本。

眼球追踪体验成本

FOVE头显在16年11月官方公布的预约售价为599美金,约合人民币约为4145元。

手势识别体验成本

Leap Motion在16年6月推出的新型控制器底座其官网售价19.99美元(约合人民币131元),Leap Motion控制器售价74.99美元(约合人民币493元),HTC Vive 我们的优质供应商售价6500元(人民币),综合起来这套体验设备的总体成本应该是在7000元出头。

所以眼球追踪体验成本就比较低了?其实不然,因为Leap Motion还可以适配Oculus CV1(某宝售价5000左右)、Oculus Rift DK2(某宝售价3600左右),所以手势识别的体验成本可变性较大。

眼球追踪体验

优势:解放双手,游戏反应快速准确、互动性较强,给玩家更好的沉浸感,无需再连接外设。

缺陷:现如今眼球追踪技术还只是被动追踪,用户在戴上头显后,需要跟随屏幕上的白点移动,需要视线校准。FOVE的CTO Lochlainn Wilson 表示希望在未来能够自动识别佩戴者的两只眼睛,并自动帮助用户校准视线。

手势识别体验

优势:体验设备选择性较多(有多个厂商的VR头显设备可选),相对眼球追踪体验只能说各有千秋。

缺陷:需要连接外设,识别还不足够准确(如分不清玩家手脚),暂时还不能完全替代游戏手柄。

Trump

畅想

根据业内人士透露,眼球追踪技术其实是以“核心关注点”原理为基础开发出来的新的交互模式,即当用户注视画面中某一选项超过一定时间后,系统会默认用户选择这个选项。

Trump由此想到这个技术能否在AR智能眼镜上有所应用呢?现如今较成熟的AR智能眼镜的交互模式基本上都是手势识别、语音识别。如HoloLens就是手势识别(当然不是通过Leap Motion这样的外设来实现)和语音识别,Meta2也是手势识别。

那么如果眼球追踪技术继续发展,会不会有一天在AR智能眼镜这个领域也会有一席之地呢?欢迎大家留言讨论。

特别鸣谢灵犀微光为本文提供信息支持

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