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眼球追踪技术为什么会是VR的下一个必备功能?

眼球追踪技术为什么会是VR的下一个必备功能?

  • VR 和眼球追踪


      眼球追踪技术顾名思义,就是通过外部设备来追踪用户的眼部活动的技术。这样,系统就能够明白用户究竟在看向何处,并因此能够产生对应的反馈了。

      这样的技术在理论上和 VR 是非常相配的,因为这种体验如果想要给人们带来尽可能多的真实感,它就必须要结合一切能够支持的感官反馈。VR 虽然是一种极度依赖视觉反馈的技术,但即便是在视觉这一块,它仍然会有些让人无法产生代入感的地方,那就是用户自己真正看向哪里,系统是不知道的。很明显,眼球追踪能够弥补这个缺憾。

      然而 VR 市场如今还在发展初期,它最大的问题之一就在于业界对技术、设备的实用并没有一个公认的标准,这就让眼球追踪技术在 VR 市场里的应用变得尴尬起来 —— 厂商带来的眼球追踪体验究竟好不好?就算好,有多少开发者的作品能支持它?因为这种难以解决的恶性循环,眼球追踪技术有不少厂商在研究,但终究没有能发展起来。

      不过当时间走到 2017 年的时候,变得窘迫的已经不仅仅是眼球追踪系统了,还有 VR 自身。不过,业界并没有放弃 VR,它们认定这种体验是有需求的,也都在积极寻求出路以挺过难关。这个时候,眼球追踪技术又重新出现在人们的视野之中,并且说自己将是 VR 设备下一个必须拥有的新卖点。
  • 提升性能


      对于 VR 体验来说,性能表现是老大难的问题。因为它的配置要求很高,为了保证足够的流畅度和低延迟,厂商只能把分辨率做得相对较低,但这样一来画面就又不精细了。所以,诸如 Oculus 这样的大厂奇招百出,就是想要解决这个问题,让 VR 体验变得更加亲民。

      那这和眼球追踪又有什么关系?它不是一个仅仅能识别人眼球活动的技术吗?这和一个被称为“焦点渲染(Foveated Rendering)的技术有关。

      我们知道,自己的大脑是不会把双眼接收到的所有视觉信息量照单全收的。我们只会集中接收目光焦点处的那一小部分信息量,其他的在自己看来是模糊的。而焦点渲染技术就是模拟了这种现象。

      当系统识别到用户的双眼集中看向某一个位置的时候,那一部分就会以高细节渲染,而其他的部分就呈现出低细节,只保留颜色、对比度这些眼睛较为敏感的信息。焦点渲染概念其实早已经被提出,但在传统显示器设备上的实践效果并不理想。因为它模拟的是人眼的特性,所以 VR、眼球追踪和它简直是天作之合。

      这样一来,更多的性能就只需要投入到用户双眼看向的位置就可以了,显卡不需要去渲染整个画面。那么,VR 应用对设备性能的要求也将大幅降低。有趣的是焦点渲染的实现其实并不困难,据说 Nvidia 也正在对此进行研究,所以其实际意义肯定是有的。
  • 让 VR 更懂你


      戴上 VR 头显以后的一件很麻烦的事情就是校准。你不仅要戴得正,而且焦距还得对。事实上对于现在任何一款 VR 产品来说,观感最好、最清晰的位置是非常窄的,在得到最佳的体验前你还得费劲去调节,非常麻烦。

      不过有了眼球追踪技术之后,系统就有望根据用户双眼的情况自动进行调节和校准,这样就省去了许多的麻烦。即使系统的校准做不到那么精确,它也可以利用眼球追踪,通过让用户盯着标志物的方式辅助他们完成调节。

      还有一点和开发者有关。因为 VR 技术仍在它的早期,所以开发者收集数据改善体验非常重要。眼球追踪能够帮助开发者了解用户在使用 VR 的时候,他们看的最多的方向是哪里,甚至这样的数据还能以图像形式呈现给开发者。这样一来,开发者就能够明白,他想让用户看到的东西,用户在实际体验中是不是真的看到了,或是看到的效果好不好。
  • 这才是真正的互动


      改善互动性或许这才是眼球追踪技术应用到 VR 体验上的本来目的,但我们今天把它放在最后再说。

      让我们举一些游戏里的例子:当玩家在诸如《夏日课堂》这样的游戏中紧盯着妹纸的时候,她如果会配合地做出一些娇羞的表现,这岂不是很棒?可惜的是,很多时候即使你故意看向别处,NPC 也不会有什么反应。即使开发者做出了 NPC 能够识别玩家脸部朝向的效果,它也不会对具体的“目光”有反馈。

      这个时候,眼球追踪技术就能够派上用场了。当玩家的“目光”朝向变成一系列系统可以识别的数据之后,游戏中的 NPC 的反馈在开发者的安排下也就能够有更加丰富的变化,从而增加互动性,让游戏里的人物变得更像活生生的人,极大提高了代入感。

      另外该技术还有一个很有趣的应用。比如你需要在游戏里投掷什么东西,因为感受不到重量,很多时候是很难如愿打到目标的。如果有了眼球追踪,那么系统就可以根据玩家的目光聚焦地,进行一定程度上的瞄准辅助,这样就不会让玩家有挫败感了。
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