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英伟达使用LED传感器开发轻量级VR视线追踪系统


2020-03-25


  据美国科技网站VentureBeat报道,世界上所有顶级虚拟现实(VR)设备制造商都同意,视线追踪(gaze tracking)将成为下一代VR硬件的基础,因为视线追踪能够实时感知眼睛的位置,使计算机能够优化细节渲染,甚至提供光标控制,无需手或头移动。但是视线追踪硬件目前不便宜、体积也不小,因此美国人工智能计算公司英伟达(Nvidia)的研究人员提出了一种新颖的解决方案,可以使该技术变得更加普及。


VR视线追踪系统


  英伟达的注视点追踪器利用了普通LED的功能:既能发光又能感知光。研究人员希望通过这种组件来简化确定眼睛相对于显示器的位置的过程。如同其他注视点追踪系统一样,英伟达的系统将致使一圈红外LED将不可见光投射到眼睛。但不同的是,所述的LED将从同一位置进行颜色选择感测。研究人员指出,这可以实现迄今开发的体积最小,成本最低的注视点追踪,而且精度和采样率能够匹配当今最常见的解决方案。

  相关论文:GAZE-SENSING LEDS FOR HEAD MOUNTED DISPLAYS

  在一个原型中,系统为每只眼睛配备了9个LED,其中3个发出红外光,而6个则用于感应光。在第二个原型中,系统为每只眼睛使用6个LED来作为光传感器和光源。由于LED消耗的功率较低,并且依赖于相对简单的控制器硬件和软件,所以它们能够降低总延迟,减少头显所需的摄像头数量,并且消除了为管道增加额图像处理模块的需要。

  尽管英伟达的解决方案性能足以满足一般的VR应用,但研究人员指出,它可能不适合阅读,神经系统应用或心理研究。LED系统的角度误差为最低为0.7度,而糟糕时可以达到1.1度。作为对比,基于摄像头的替代方案可以提供“非常高精度”的结果,且误差水平低于0.5度。他们同时指出,其方案的初始校准阶段时间“比较长”,在大多数情况下要求用户“看向这里,看向那里……”的方式来实现与眼睛的同步,并且如果佩戴者的脸部相对于感知硬件移动,你就必须重新进行校准。

  英伟达的视线感应LED系统仍处于原型阶段,因此尚未准备好挑战HTC和Pico VR设备中的Tobii解决方案等。但是,它可能会进入下一代VR头戴式设备,假设研究人员能够找到使校准过程足够快且又不惹恼用户的方法的话,新型廉价且轻巧、具有更高性能的产品指日可待。



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