VR/AR的Eyefluence、SMI和FOVE三种眼球追踪技术的分析介绍

　　眼球追踪曾被错用在手机上

　　眼球追踪技术曾经在智能手机领域火了一阵，这可能要追溯到2013年Galaxy S4手机率先搭载了眼球追踪功能，这项功能主要应用在视频播放上面。举个例子，如果你正在观看一个视频，然后你身后的同学拍了一下你肩膀，在你转过头的时候，由于你的眼睛已经不再看着屏幕，视频会自动暂停，而当你回过头来，视频会自动继续播放。不需要你用手去点击暂停和播放；或者你在手机上看网页，当你眼睛看到屏幕底部的时候，网页会自动翻页。同年，LG也推出了一款拥有眼球追踪功能的LG Optimus G Pro手机。

　　可惜，眼球追踪未能在手机领域掀起大风大浪，原因大概有两点。首先用户没有需求，一款智能手机的平均尺寸大约只有5英寸，在这么一丁点儿大的地方，人们更喜欢直接用手指进行交互，何况手机绝大部分功能都是使用手指进行交互，所以也不多播放/暂停这个环节；第二个原因就是，当时技术不太成熟，分辨率低，识别不够精准，导致有用户觉得眼睛累。

　　VR/AR：眼球追踪快到我碗里来

　　手机：1080p屏幕已经非常足够，2K就剩了

　　VR/AR：1080p就是个渣渣，2K是基本的

　　手机：处理器四核就好啦，上八核的神经病啊

　　VR/AR：尽管上吧，处理器性能只有不够用，不会剩余

　　手机：这么大点儿屏幕，10根手指日夜不停的摸，眼球追踪你走错地儿了吧？

　　VR/AR：眼球追踪快到我碗里来

　　和眼球追踪在手机上略显得有点鸡肋不同，这项技术对VR/AR来说是一个关键性技术。VR需要给用户营造沉浸感，AR要营造虚拟和现实混合的真实感。眼球追踪技术的应用，正好能够满足它们的需求。

　　第一，眼球追踪能够实现注视点渲染。当前VR和AR普遍使用全局渲染，也就是说，VR或AR的内容全部都被使用同一个标准渲染，无论是焦点视线内的还是余光之中的。这不符合我们人类的观看方式。

　　而有了眼球追踪技术，VR和AR便能够实现局部渲染，实时注视点渲染，将你的目光所到之处渲染，目光之外的保留虚化、模糊，和真实的人眼体验一样。

　　第二，在普通VR体验中，VR画面有时候会由于你眼球的移动而产生畸变。如果这个时候有眼球追踪功能干预，进行实时追踪，那么这种畸变便能够得到修复。

　　第三，解放双手，实现更好的交互。当前我们与VR交互的时候需要使用手柄，或者其他VR手套等工具。有了眼球追踪功能，我们可以使用眼球的运动来进行交互，比如当你的眼睛看着一扇门的时候，门可以自动打开，那么我们就不需要使用手柄或者手套。或者在使用VR用户界面的时候，我们也可以直接使用眼睛操作。

　　第四，减少眩晕感。为了解决VR的晕动症，我们没少花心思，除了提升屏幕分辨率、刷新率之外，还要考虑定位追踪、身体和首部的虚拟以及环境的连续性等等一堆。尽管如此，我们依旧无法彻底解决晕动症问题，依然是路漫漫其修远兮，眼球追踪技术的加入，或许能够帮助进一步减少晕动症。

　　我们戴上了VR，眼睛和屏幕之间的距离已经被固定，视频中的远近场景切换眼睛难以识别，这会加重眩晕感。因为，在现实中，人的眼睛能够瞬间在千里之外和眼前做切换，能够根据距离自动调整。如果在VR中加入眼球追踪，它能够捕捉我们目光焦点，创造更加自然的景深环境，有助于减少晕动症。

　　谁家有牛逼的眼球追踪技术？

　　1、Eyefluence眼球追踪技术

　　第一个我们先点名刚刚被谷歌收购的眼球追踪公司Eyefluence。

　　Eyefluence是一家美国科技初创公司，今年8月份宣布将会在未来VR中应用眼球追踪技术。10月份，这家公司成功被谷歌收购。

　　这家公司的眼球追踪也可以实现注视点渲染，从而减少计算方面的读取约60%的速度。另外，Eyefluence的技术其独特之处在于，它不仅能检测眼球的运动，还能检测瞳孔的扩张——如此一来还能实现某种程度上对人情绪的检测。

　　Eyefluence家的眼球追踪技术可自然地动动眼睛将意识转化为动作。操作起来像走路或说话那样自然，用户不必盯着物体激活它们，操作交互发生的速度只会受到思考和观看的速度影响。

　　日前，有消息称，Magic Leap将使用Eyefluence眼球追踪技术。谷歌砸了巨资投资这家MR公司，看来，它十有八九会使用Eyefluence。

　　2、SMI眼球追踪技术

　　第二个响当当的人物是SMI，SMI是一家德国科技公司，其眼球追踪技术已经被应用在三星Gear VR上。这家公司还曾经为Oculus DK2和HTC Vive开发眼球追踪套件。

　　SMI眼球追踪主要能够实现的功能是注视点渲染，关于这一点我们上面已经说过，就不再重复了。SIM眼球追踪技术的使用，不仅可以实现注视点渲染，还能够减少VR对GPU的消耗，因为它极大地减少了GPU的VR画面渲染量，使性能较弱的移动GPU也能提供高分辨率的VR图像，或是减少PC VR设备的数据传输量，实现无线VR连接。

　　3、FOVE眼球追踪技术

　　和Oculus一样，Fove也是众筹起家，其开发拥有眼球追踪技术的VR设备Fove通过众筹获得关注，并于今天（11月2日）开启了预售。

　　据了解，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，从而追用户瞳孔活动，并且还能够进行视线校准。用户的视点被追踪后，GPU图像处理器能够对其专门进行渲染，在虚拟现实中实现景深效果，其实和上面两种眼球追踪技术差不多。

　　随着产品开启预售，Fove的具体参数和PC配置要求都已经公布：

　　OVE0 的参数：

　　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

　　在PC配置房间，尽管FOVE采用自家先进的眼球追踪设备，但它并没有降低对显卡的要求，最低和HTC Vive等设备一样为GTX 970或AMDRadeon R9 290，CPU则最低要求英特尔Core i5-4590，RAM在8GB以上，Windows 8.1或Windows 10系统都需要64位。