'蘋果新專利曝光:正開發眼球追蹤系統,或將用於其AR/VR產品'

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編譯/Frida.WS

一直有傳言稱,蘋果的VR或AR頭顯將把眼球追蹤功能引入其控制系統。對此,iPhone製造商提出了一個設計方案,使眼球追蹤系統在運動狀態下也儘可能保持精確。

鼠標和鍵盤一直是Mac及其他電腦的主要控制系統,而觸摸屏是iPhone或iPad的主要使用方式。雖然近年來,尤其是在移動設備上,語音已經成為一種廣泛應用的交互方式,但弊端是不夠準確或靈活,不能適用於所有任務,比如在用戶選擇的特定顯示點上執行操作。

在頭戴顯示器上,VR的控制系統主要是有運動跟蹤功能的手持控制器。控制器可以根據頭戴顯示器的位置映射軌跡,在應用程序中用光標或手掌形狀的標識定位。

眼球追蹤是另一種與虛擬現實環境進行交互的方式,可以檢測出用戶顯示屏上的特別關注。比起用手操作菜單或其他軟件系統,這種交互方式更自然、更準確,也少了些尷尬。

然而,由於用戶的耳機一直處於運動狀態,眼球追蹤的準確性會收到干擾。即使固定在頭部,耳機仍然會移動,用戶的眼睛和眼球跟蹤系統之間的距離一直在變化,效率會降低。

週二,在美國專利商標局授予蘋果的一項專利中,就提到了這款可以利用概率和場景檢測來解決漂移問題的“注視點追蹤系統的電子設備”。這並不是一個全新的硬件解決方案,而是有效地建議加入一個帶有眼球跟蹤系統的軟件,以增強選擇物品的能力。

專利文件概述了具體的工作原理:“電子設備中的控制電路可以為顯示內容產生顯著圖。顯著圖可用於識別顯示內容中的視覺興趣項。顯著圖可以識別諸如可選按鈕,文本和其他視覺興趣項。諸如鼠標點擊,語音命令和其他用戶輸入可以與注視點監測系統的輸出結合,從而確定用戶正在查看的對象。這允許控制電路精確地判斷用戶在實際屏幕中的注視點位置。”


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編譯/Frida.WS

一直有傳言稱,蘋果的VR或AR頭顯將把眼球追蹤功能引入其控制系統。對此,iPhone製造商提出了一個設計方案,使眼球追蹤系統在運動狀態下也儘可能保持精確。

鼠標和鍵盤一直是Mac及其他電腦的主要控制系統,而觸摸屏是iPhone或iPad的主要使用方式。雖然近年來,尤其是在移動設備上,語音已經成為一種廣泛應用的交互方式,但弊端是不夠準確或靈活,不能適用於所有任務,比如在用戶選擇的特定顯示點上執行操作。

在頭戴顯示器上,VR的控制系統主要是有運動跟蹤功能的手持控制器。控制器可以根據頭戴顯示器的位置映射軌跡,在應用程序中用光標或手掌形狀的標識定位。

眼球追蹤是另一種與虛擬現實環境進行交互的方式,可以檢測出用戶顯示屏上的特別關注。比起用手操作菜單或其他軟件系統,這種交互方式更自然、更準確,也少了些尷尬。

然而,由於用戶的耳機一直處於運動狀態,眼球追蹤的準確性會收到干擾。即使固定在頭部,耳機仍然會移動,用戶的眼睛和眼球跟蹤系統之間的距離一直在變化,效率會降低。

週二,在美國專利商標局授予蘋果的一項專利中,就提到了這款可以利用概率和場景檢測來解決漂移問題的“注視點追蹤系統的電子設備”。這並不是一個全新的硬件解決方案,而是有效地建議加入一個帶有眼球跟蹤系統的軟件,以增強選擇物品的能力。

專利文件概述了具體的工作原理:“電子設備中的控制電路可以為顯示內容產生顯著圖。顯著圖可用於識別顯示內容中的視覺興趣項。顯著圖可以識別諸如可選按鈕,文本和其他視覺興趣項。諸如鼠標點擊,語音命令和其他用戶輸入可以與注視點監測系統的輸出結合,從而確定用戶正在查看的對象。這允許控制電路精確地判斷用戶在實際屏幕中的注視點位置。”


蘋果新專利曝光:正開發眼球追蹤系統,或將用於其AR/VR產品

演示如何查看顯著圖上的特定顯示點


在正常使用中,當用戶進行選擇時,注視點檢測功能可以確定用戶正在查看的對象,並使用顯著圖(Saliency Map),猜測他們具體在看什麼,並使用一個單獨的控制器來確認選擇。

除了輔助選擇,顯著圖還可以使眼睛跟蹤系統更準確。通過比較用戶的視線方位、視角、顯著圖上與注視點相關的興趣區域,以及語音等其他數據,系統就可以確定頭顯的移動軌跡。

這種移動軌跡的檢測可以實時校準眼球跟蹤系統,增強準確性。

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編譯/Frida.WS

一直有傳言稱,蘋果的VR或AR頭顯將把眼球追蹤功能引入其控制系統。對此,iPhone製造商提出了一個設計方案,使眼球追蹤系統在運動狀態下也儘可能保持精確。

鼠標和鍵盤一直是Mac及其他電腦的主要控制系統,而觸摸屏是iPhone或iPad的主要使用方式。雖然近年來,尤其是在移動設備上,語音已經成為一種廣泛應用的交互方式,但弊端是不夠準確或靈活,不能適用於所有任務,比如在用戶選擇的特定顯示點上執行操作。

在頭戴顯示器上,VR的控制系統主要是有運動跟蹤功能的手持控制器。控制器可以根據頭戴顯示器的位置映射軌跡,在應用程序中用光標或手掌形狀的標識定位。

眼球追蹤是另一種與虛擬現實環境進行交互的方式,可以檢測出用戶顯示屏上的特別關注。比起用手操作菜單或其他軟件系統,這種交互方式更自然、更準確,也少了些尷尬。

然而,由於用戶的耳機一直處於運動狀態,眼球追蹤的準確性會收到干擾。即使固定在頭部,耳機仍然會移動,用戶的眼睛和眼球跟蹤系統之間的距離一直在變化,效率會降低。

週二,在美國專利商標局授予蘋果的一項專利中,就提到了這款可以利用概率和場景檢測來解決漂移問題的“注視點追蹤系統的電子設備”。這並不是一個全新的硬件解決方案,而是有效地建議加入一個帶有眼球跟蹤系統的軟件,以增強選擇物品的能力。

專利文件概述了具體的工作原理:“電子設備中的控制電路可以為顯示內容產生顯著圖。顯著圖可用於識別顯示內容中的視覺興趣項。顯著圖可以識別諸如可選按鈕,文本和其他視覺興趣項。諸如鼠標點擊,語音命令和其他用戶輸入可以與注視點監測系統的輸出結合,從而確定用戶正在查看的對象。這允許控制電路精確地判斷用戶在實際屏幕中的注視點位置。”


蘋果新專利曝光:正開發眼球追蹤系統,或將用於其AR/VR產品

演示如何查看顯著圖上的特定顯示點


在正常使用中,當用戶進行選擇時,注視點檢測功能可以確定用戶正在查看的對象,並使用顯著圖(Saliency Map),猜測他們具體在看什麼,並使用一個單獨的控制器來確認選擇。

除了輔助選擇,顯著圖還可以使眼睛跟蹤系統更準確。通過比較用戶的視線方位、視角、顯著圖上與注視點相關的興趣區域,以及語音等其他數據,系統就可以確定頭顯的移動軌跡。

這種移動軌跡的檢測可以實時校準眼球跟蹤系統,增強準確性。

蘋果新專利曝光:正開發眼球追蹤系統,或將用於其AR/VR產品

眼睛跟蹤系統校準流程圖


蘋果每週都會向美國專利商標局遞交大量專利申請,雖然不能保證這一設計理念會應用到未來的產品服務中,但它確實表明了蘋果研發工作的興趣領域。蘋果已經研發AR和VR設備很多年了,有望在2020年發佈AR智能眼鏡。

蘋果公司積累了大量相關技術專利,甚至嘗試向AR和VR領域推廣產品,比如在macOS上演示VR,以及在iOS上推出AR Kit。蘋果還在2017年收購了德國一家專業眼球追蹤技術的公司SensoMotoric Instruments。

2018年,蘋果公司申請了一項眼球追蹤系統的專利。系統利用“熱鏡”把紅外光反射到用戶的眼睛中,需要安裝在離用戶臉非常近的地方,儘可能帶來舒適體驗。2015年,蘋果一項基於注視點的眼球追蹤專利成功通過,用戶可以通過注視屏幕控制iOS或macOS設備,同時也緩解了特羅克斯勒效應(Troxler Effect),減少對視覺互動體驗的影響。

2019年5月的一份專利申請詳細演示了怎樣可以確定用戶的主導眼球,這一數據點通過分析眼睛定位數據的多少,將進一步改善眼睛跟蹤系統。

來源:Appleinsider

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