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試想一下,你在一個(gè)陌生的城市開車狂奔時(shí),在汽車的擋風(fēng)玻璃上掛載了一個(gè)屏幕,它指引穿梭于城市之間。這就是所謂 AR 技術(shù),上面顯示的信息不僅包括導(dǎo)航地圖,還有提示司機(jī)注意環(huán)境中重要信息(比如有行人和自行車經(jīng)過之類)的作用。這些信息地正確展示甚至關(guān)乎于生命安全。
這些信息不能遮擋住其他的物體,并且必須顯示足夠長的時(shí)間以便于司機(jī)閱讀理解,但是又不能過長。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)做出決定,保證這些信息可讀又不喧賓奪主——警告司機(jī)「前方有自行車」的信息決不能擋住現(xiàn)實(shí)世界中騎自行車的人。如果屏幕上顯示的信息太多,會困擾司機(jī),而在屏幕上展示的信息太少,又會讓人覺得這個(gè)功能過于雞肋,那么問題來了,我們?nèi)绾卧谶@兩者之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)?
這個(gè)問題的核心在于檢測出司機(jī)眼睛盯著哪兒看。只有這樣我們才能把他們關(guān)心的信息展示在的他們能分心注意的地方。接下來要展示的研究涉及到實(shí)時(shí)測量用戶觀察的位置,以便于輔助決定放置 AR 信息的位置。隨著 AR 無聲地融入到我們生活中的方方面面,從駕駛到工作再到娛樂,在 AR 能為生活工作提供更關(guān)鍵和有意義的輔助之前,我們必須解決掉這一問題。
讓用戶盯著的地方出現(xiàn)提示信息是最有效的方式。在導(dǎo)航的時(shí)候,用戶可能看著一棟建筑物,街道或者其他物體,系統(tǒng)將會知道如何隱藏其他的展示信息,以避免擾亂用戶關(guān)注的主要信息。
那我們?nèi)绾蔚弥脩粼诙⒅裁纯茨??人們視野的?xì)微變化可以作為我們計(jì)算出他們注視地方的參考。通過對比這些數(shù)據(jù)與展示人們視角的攝像機(jī),我們就可以得知這個(gè)人看到的景象有哪些以及 ta 正在注視的物體是什么。
上世紀(jì),眼球追蹤系統(tǒng)系統(tǒng)第一次被提出來。最開始這一項(xiàng)技術(shù)是被用在研究閱讀障礙上面。而最近實(shí)時(shí)視線追蹤被提出來,這會兒這項(xiàng)技術(shù)成本降低了,體積也變小了并且更容易實(shí)現(xiàn)了。
實(shí)現(xiàn)視線追蹤器可以被貼在屏幕上,或者整合進(jìn)可穿戴眼鏡或者頭顯中去。結(jié)合攝像頭,投影以及計(jì)算機(jī)視覺算法,我們能計(jì)算出眼睛在顯示器上凝視的位置。
在檢測視線追蹤數(shù)據(jù)的時(shí)候,我們通常有兩種方法。第一種方法是「fixation(固定)」,這個(gè)方法通常是被用在用戶停下視線之時(shí)。這種情況通常是在視線停留在一個(gè)有趣的地點(diǎn)時(shí)發(fā)生的,因?yàn)橛脩舻淖⒁饬Ρ晃×耍坏诙N情況就是「saccade(掃視)」,為了確定凝視對象,眼睛將會掃視現(xiàn)場中的物體?;旧希覀兊难劬囊粋€(gè)地方快速掃視到另一個(gè)地方,從同一場景下的不同部分采集了多條信息。我們的大腦將這些固定(fixation)景象的信息拼湊在一起,以在我們大腦中形成虛擬影像。
一般情況下,AR 內(nèi)容是被固定在現(xiàn)實(shí)世界中物體或者具體地點(diǎn)之上的。比如,包含街道姓名的標(biāo)簽就應(yīng)該在那條街道某處。理想情況下,我們希望 AR 標(biāo)簽盡可能地與它所代指的實(shí)物之間足夠近。但我們也必須注意不要讓多個(gè) AR 標(biāo)簽重疊在一起,讓信息變得不可讀。合理安放 AR 標(biāo)簽的方法不止一種。我們在探索的就是其中的一個(gè)法子,計(jì)算出人們凝視的實(shí)景,僅在該地點(diǎn)上展示 AR 標(biāo)簽。
想象這樣一個(gè)場景,在雜貨店里用戶使用移動應(yīng)用挑選低卡路里的燕麥片。在那種 AR 應(yīng)用中,每一種燕麥片都有與之相關(guān)聯(lián)的卡路里信息。這種情況下,用戶無需拿起每一盒燕麥片查看其營養(yǎng)表的內(nèi)容,只需拿著手機(jī)對著某一款燕麥片照一照,就能得出相關(guān)信息了。但雜貨店里燕麥片貨架所在的走廊肯定十分擁擠。沒有空間展示 AR 標(biāo)簽,那么所有燕麥片的營養(yǎng)成分表肯定無法展示。更沒辦法確定用戶感興趣燕麥片的卡路里成分表。
如果我們能追蹤 ta 的視線,那么我們能檢測出用戶在盯著哪一盒特定的燕麥片,然后我們把那一盒確定的燕麥片的營養(yǎng)成分表展示給用戶看即可。當(dāng) ta 目光移動到下一盒之時(shí),我們再展示下一盒的信息。ta 的視野中不會出現(xiàn)雜亂的信息,但當(dāng)他需要其他的信息之時(shí),我們早就準(zhǔn)備好了,可以隨時(shí)展示出來。
對于 AR 研究而言,這才是讓人激動的研發(fā)方向。我們在移動設(shè)備上整合計(jì)算機(jī)畫面與現(xiàn)實(shí)景象的能力正在發(fā)展之中。這種開發(fā)功能前景無限,它能拓展人類與周圍環(huán)境互動,從環(huán)境中學(xué)習(xí)以及娛樂的能力。
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