每天從早到晚,眼睛是人們使用時間最長、頻率最高的器官。我們所完成的事情——讀報、上網(wǎng)、工作、玩游戲、看電影等等,幾乎都要通過眼睛。眼睛是心靈的窗戶,它能反映出人們的意向、想法和行動。
現(xiàn)在眼睛還能發(fā)揮更大的作用,它可以代替雙手做事,代替嘴巴說話。不遠的未來,我們看一眼電視它就自動換臺,瞄一眼吊燈它就自動打開;開車時,瞅一眼右邊它就自動轉(zhuǎn)向;用電腦時,掃一眼屏幕它就自動開機……這些情景絕不是科幻,而是一項技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
眼動追蹤技術(shù)
這項技術(shù)就是眼動追蹤技術(shù),又叫凝視互動技術(shù),起源于科學(xué)家對殘疾人和某些認知障礙人士的幫助。這些人行動不便,甚至生活不能自理,科學(xué)家設(shè)想讓他們靠眼睛控制電腦,進而控制身邊其他東西,使生活更獨立、更豐富。
顧名思義,眼動追蹤就是捕捉一個人看東西時眼睛的活動軌跡,比如目光落在電腦屏幕的哪個位置,停留了多長時間……通過記錄這些位置和停留時間,就能知道一個人看東西時,他注意什么,不注意什么。
工作原理也非常簡單,只需要兩樣?xùn)|西:帶攝像頭的追蹤儀和分析軟件。首先,追蹤儀發(fā)出一種近紅外光,光線射到眼睛并被反射。這種光人眼看不到,但它的原理很好懂,與平時拍照打閃光燈所出現(xiàn)紅眼效果的原理一樣。然后,攝像頭捕捉到眼睛反射后的光,經(jīng)軟件分析,就能給眼球定位。同時眨眼頻率、瞳孔大小等數(shù)據(jù),也會被追蹤儀觀測、記錄,并匯總分析。這樣就能精確地定位,并知道眼球的活動軌跡了。
攻克兩大難題
眼動追蹤技術(shù)的價值非常大,現(xiàn)在相關(guān)研究如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。在日常實踐中,有兩方面的難題必須解決,眼動追蹤才會得到長足的發(fā)展。
首先,要保證人們能自由移動頭部。技術(shù)是為了人們工作更便捷,絕不能本末倒置,為了追蹤眼球而限制活動范圍。這需要追蹤儀能適應(yīng)各種不同的角度,采集眼球的形狀、反射和折射率等數(shù)據(jù),保證眼動追蹤的精確度。而且只有這樣,才能適應(yīng)某些腦癱、肌萎縮患者,因為他們需要每天調(diào)整不同的姿勢。
然后,要保證人人都能適用。每個人的眼球并不完全相同,瞳孔大小、角膜厚度等都不一樣。因此要考慮不同的眼球情況,再加上年齡、環(huán)境明暗度等因素,追蹤儀應(yīng)當(dāng)能適時切換不同的追蹤模式(如近紅外光的強度),針對使用的每個人,使追蹤效果都達到最佳狀態(tài)。
可喜的是,科學(xué)家們一直在努力,基本解決了這兩個難題。這樣追蹤儀就顯得更簡單小巧,使用起來也更方便舒適。
技術(shù)使生活更便利豐富
眼動追蹤技術(shù)屬于一項輔助科技,只要應(yīng)用得當(dāng),我們就會更獨立能干,生活也會更豐富多彩。
首先,它能幫助人們操控電腦,以及電視等家用電器。眼動的軌跡實際上就代表著一個人的關(guān)注點,也代表了他的意圖。通過眼動追蹤,科學(xué)家可以將這種意圖轉(zhuǎn)換成控制命令,進而控制電腦等智能設(shè)備。
比如在電腦上瀏覽網(wǎng)頁,我們常常需要滑動鼠標滾輪,使頁面不斷往下滾動,但是利用眼動追蹤,當(dāng)我們閱讀頁面上的信息,讀到屏幕下方時,頁面會隨眼球移動而自動向下滾動。看電影時,我們會因為上廁所、接電話而暫停播放,但是利用眼動追蹤,只要我們一扭頭把目光移離屏幕,電影就會自動暫停,等再扭頭回來就繼續(xù)播放。
同樣道理,人們也可以籍此控制電視、空調(diào)等家用電器,F(xiàn)在大部分家電都配有紅外遙控器,只要把這種遙控設(shè)備與眼動追蹤儀整合在一起,人們就可以用眼睛控制了。比如看一眼,就相當(dāng)于發(fā)出了“開”的命令,電燈、空調(diào)、電視等等就自動打開,再看一眼它們就關(guān)閉待機,甚至還可以調(diào)節(jié)燈光明暗,調(diào)換電視節(jié)目等。
第二,眼動追蹤技術(shù)能幫助人們“說話”。這也是開發(fā)這項技術(shù)最重要的初衷。由于疾病、災(zāi)禍等原因,有些人喪失了一些器官機能,比如失去了雙手,失去了說話能力。但是利用眼動追蹤,他們就可以控制電腦和家用電器。假如家里有智能機器人,這些人也可以用眼動追蹤技術(shù),控制機器人照料自己的生活。更重要的是,他們可以把自己的意圖通過眼睛表達出來,追蹤儀從眼睛“讀出”這種意圖,把眼動信號通過電腦轉(zhuǎn)換成文本信息,甚至是語音信息并播放出來。
對于智障、殘障這類特殊人群而言,他們就多了一條溝通的渠道。尤其在智障兒童的教育上,通過眼動追蹤,他們不僅可以表達自己的意思,其他人還可以直接看到他們所看到的“真實”世界,了解其內(nèi)心。這對于家長、特殊教育教師來說,非常有幫助。
第三,眼動追蹤技術(shù)能促進更有效的溝通。在微信的朋友圈里,如果好友分享了照片,我們就能看到好友所看到的美景。與此類似,只要一個人利用眼動追蹤,并同意分享他所看到的場景,其他人就能看到同樣的場景,簡直就是身臨其境!也就是說,人們可以相互看到對方所看到的東西。
接入眼動追蹤的逼真體驗
隨著技術(shù)的成熟,眼動追蹤也會給其他行業(yè)帶來進步和發(fā)展,最明顯的就是游戲行業(yè)。瑞典拓比公司是眼動追蹤技術(shù)的領(lǐng)跑者,它已經(jīng)向游戲開發(fā)商推廣這項技術(shù),建議開放游戲接口,給玩家?guī)眍嵏残缘挠螒蝮w驗。
以CS射擊游戲為例,這是第一人稱視角的3D游戲。在游戲里,玩家通過移動鼠標,來控制人物視角進行上下左右任意方位的變換,同時控制槍瞄準目標。但是游戲接入眼動追蹤后,玩家就可以用眼睛代替鼠標,使游戲場景隨玩家眼睛上下左右的移動而轉(zhuǎn)換,同時也可以直接用眼睛瞄準目標,這比鼠標瞄準要容易多了。
游戲里還有更吸引人的,就是與游戲人物的互動。如果眼動追蹤代替鼠標,游戲人物就能對玩家的目光做出反應(yīng),像真人一樣。游戲里,玩家(扮演的游戲角色)走進一家武器店,發(fā)現(xiàn)一把上好寶劍,目光停留在上面;然后武器商(游戲人物)就直接告訴玩家更多這把劍的信息,跟真實購物一樣。還有,當(dāng)玩家目光落在武器商的妻子身上,武器商會表現(xiàn)得很不高興,也不搭理玩家,不論玩家這時要買什么。
語言溝通之外,眼神溝通應(yīng)該是內(nèi)容最豐富的一種溝通方式。通過眼動追蹤,游戲玩家可以與虛擬人物進行逼真的溝通、互動,如同真人一樣,這或許就代表了下一代游戲發(fā)展的水平吧。
除了游戲,智能眼鏡也是眼動追蹤技術(shù)應(yīng)用的熱門領(lǐng)域。谷歌眼鏡是這一行業(yè)的先驅(qū),估計下一代產(chǎn)品上市時,就會接入這項技術(shù)。當(dāng)人們戴上智能眼鏡,既不用靠語音,也不用靠手勢,直接靠眼睛就能確定選項、調(diào)節(jié)音量、控制功能等等,這種操控方式更便捷;而且通過眼動,還能實現(xiàn)自動導(dǎo)航,以及屏幕的自動滾動、切換,徹底解放雙手,這對駕車來說非常方便。
還有虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備,有的已經(jīng)接入了眼動追蹤技術(shù),用戶可以更方便地操控,體驗到更逼真、更自然的視覺效果。
眼動追蹤也是把雙刃劍
通過追蹤眼球的活動軌跡,就能捕捉用戶的意圖,這給用戶帶來了便利的操控體驗,但同時也給商家、政府帶來了“便利”。
對商家來說,眼動追蹤就成了精確投放廣告的利器。在科幻電影《少數(shù)派報告》里,當(dāng)人走進商場、公共場所,無所不在的追蹤儀立即掃描人的眼球(兼識別身份),利用增強現(xiàn)實技術(shù)馬上向人們精確地投放廣告。如果眼動追蹤技術(shù)得到普及,我們是不是也會迎來“狂轟濫炸”的廣告?這會不會成為一種無所不在的廣告騷擾?
有些科學(xué)家開發(fā)了眼動追蹤的認知活動量表,用來分析一個人的認知狀態(tài)和工作量。比如對顏色的認知,有學(xué)者通過觀測眼球活動,分析出受測者的視覺注意點,再利用量表就得到了受測者對顏色的認知偏好。
那么除了顏色這類客觀的自然存在,科學(xué)家應(yīng)該還能得到人們對信仰、政治等主觀意識的認知偏好。如果這樣的話,將來眼動追蹤使用面越來越廣,它會不會成為技術(shù)開發(fā)商、政府部門對全體百姓的監(jiān)控利器?只要使用眼動追蹤,用戶的意圖、興趣、心思幾乎都能被捕捉到,屆時我們還會有隱私嗎?
責(zé)編:科普知識網(wǎng)