تتبع العين: المعايرة مرة واحدة، هل تستخدمها مدى الحياة؟

لقد كانت تقنية تتبع العين منذ فترة طويلة طريقة تفاعل أساسية لسماعات الرأس XR، إلا أن الأداء غالبًا ما يتدهور إذا تحركت سماعة الرأس ولو قليلاً. هل هناك طريقة لمعايرتها مرة واحدة فقط وجعل هذه المعايرة تستمر مدى الحياة؟

التقى Skarredghost - أحد مراجعي XR المشهورين في الخارج ومؤسس موقع XR الإلكتروني The Ghost Howls - بشركة Immersix الناشئة في معرض صناعة الواقع الافتراضي/الواقع المعزز في شنغهاي. يتبع Immersix نهجًا مختلفًا جذريًا في تتبع العين: فبدلاً من تتبع حدقة العين، فإنه يتتبع شبكية العين.

تم تحرير النص التالي قليلاً لسهولة القراءة.

كسر القالب: فبينما يستهدف البعض الآخر حدقة العين، فإنه يستهدف شبكية العين

في حين أن جميع حلول تتبع العين المتوفرة حاليًا في السوق تتبع حدقة العين، فقد اختارت Immersix مسارًا مختلفًا تمامًا: تتبع شبكية العين للمستخدم.

وفقًا للشركة، يوفر تتبع الشبكية العديد من المزايا الرئيسية مقارنة بالطرق التقليدية:

1. تعتبر شبكية العين فريدة لكل فرد، مما يجعلها مناسبة للتحقق من الهوية ومن الصعب للغاية تزويرها؛

2. تظل شبكية العين دون تغيير تقريبًا بمرور الوقت، لذلك يجب إجراء معايرة تتبع العين مرة واحدة فقط وتظل صالحة بعد ذلك؛

3. تمثل شبكية العين 'الحقيقة الأساسية' للعين؛ وبغض النظر عن كيفية تحرك سماعة الرأس على رأس المستخدم، تظل المعايرة الأولية فعالة - مما يعني عدم الحاجة إلى إعادة المعايرة حتى بعد إزالة الجهاز وإعادة تشغيله؛

4. يمكن أن تكون دقة التتبع عالية للغاية؛

5. يمكن تصنيع الوحدات صغيرة جدًا (تتطلب وحدتين صغيرتين فقط بالقرب من جسر الأنف)، وتعمل باستهلاك طاقة منخفض للغاية (أقل من 10 ميجاوات)، وتحقق سرعات عالية جدًا (تصل إلى 120 هرتز).

يعمل هذا على حل جميع نقاط الألم المرتبطة بتتبع العين في سماعات الرنين المغناطيسي الحالية بشكل فعال، مثل انخفاض الأداء بعد ارتداء سماعة الرأس وخلعها عدة مرات، مما يستلزم تكرار عملية المعايرة الشاقة. ومع حل Immersix، تم التخلص من مثل هذه المتاعب نظريًا.

كيف يعمل؟

هذا النهج عبقري للغاية.

تتكون كل وحدة لتتبع العين من كاميرا واحدة فقط ومصباح LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء يستخدم لإضاءة العين. والجدير بالذكر أن مصباح LED واحد يكفي، مما يسمح للوحدة بأن تكون أكثر إحكاما بكثير من التصميمات التقليدية التي تتطلب حلقة من مصابيح LED.

أثناء مرحلة المعايرة، يقوم المستخدم بإجراء حركات محددة للعين. تراقب كل وحدة كاميرا العين، ولكن بدلاً من التركيز على الخارج، تحاول 'النظر إلى الداخل'. وهذا يمكّن الكاميرا من التقاط البيانات حول كيفية تغير شبكية العين بمرور الوقت.

يتمثل مفهوم التصميم الكامن وراء عملية المعايرة في جعل العين تتحرك في اتجاهات مختلفة، وبالتالي تعريض الشبكية بأكملها للكاميرا خطوة بخطوة. يقوم البرنامج بعد ذلك بإعادة بناء صورة شبكية كاملة واستخراج 'بصمة الإصبع' الفريدة الخاصة بها. وفي الواقع، تقوم عملية المعايرة هذه بإنشاء خريطة ميزات شاملة لشبكية عين المستخدم. وبما أن شبكية العين تظل مستقرة مع مرور الوقت (على الأقل حتى سن متقدمة)، فيمكن استخدام هذه الخريطة لسنوات عديدة.

كيف يقوم النظام بتتبع العين بشكل فعال بعد المعايرة؟ في هذه المرحلة، تستمر كل كاميرا في مراقبة العين الخاصة بها - على وجه التحديد، منطقة الشبكية المرئية بناءً على الاتجاه الحالي للعين. وباستخدام خوارزمية متخصصة لمطابقة منطقة الشبكية الصغيرة المرئية مع خريطة الشبكية الكاملة التي تم إنشاؤها أثناء المعايرة، يمكن للنظام تحديد اتجاه العين بدقة.

وفقًا لشركة Immersix، فإن هذا التتبع دقيق للغاية (مدعيًا دقة الدرجة الفرعية). علاوة على ذلك، نظرًا لأن الكاميرا تتتبع الدوران المطلق لمقلة العين بالنسبة إلى شبكية العين - بدلاً من موضع حدقة العين بالنسبة للنظارات - فإن التتبع قوي للغاية ضد حركة الكاميرا. وبالتالي، يمكنك ارتداء النظارات أو خلعها حسب الرغبة، ويستمر تتبع العين في العمل دون إعادة المعايرة، حتى لو كان الموضع والاتجاه يختلفان قليلاً في كل مرة.

تجربة العالم الحقيقي: هل تعمل حقًا؟

ربما تتساءل الآن عما إذا كان الأمر يرقى إلى مستوى الضجيج حقًا.

أخذني ممثل الشركة وراء الكواليس لتجربة النظام. لم يُسمح لي بتسجيل أي شيء، لذلك أستخدم مقاطع الفيديو والصور الرسمية للمساعدة في نقل تجربتي.

لقد تم تسليمي بضعة أزواج من الإطارات المجهزة بتقنية Immersix. لم تكن هذه نظارات ذكية أو نظارات AR، بل مجرد إطارات مصممة لاختبار تقنية التتبع. كان بإمكاني رؤية الدوائر بوضوح، لذلك كنت أختبر نموذجًا أوليًا وليس منتجًا نهائيًا. من الواضح أنه كان عرضًا تقنيًا باستخدام مجموعة أدوات التطوير.

وبعد ارتداء النظارات الخاصة، تم توصيلها بجهاز كمبيوتر محمول، مما أدى إلى إجراء روتين معايرة لتتبع العين. تمكنت من رؤية علامات كبيرة (من المحتمل أن تكون علامات ArUco) على شاشة الكمبيوتر المحمول، مع وجود مستطيل أحمر صغير في المنتصف. من الواضح أن هذه العلامات كانت تهدف إلى مساعدة النظارات النموذجية على تتبع موضع الشاشة؛ نظرًا لأنه لا يمكن إجراء المعايرة على الجهاز نفسه - نظرًا لأنه يفتقر إلى إمكانات AR أو VR ويتكون من إطارات فقط - كان لا بد من إجرائها عبر الكمبيوتر المحمول، مما يتطلب من النظارات تحديد موقع الشاشة. أتصور أن هذه العلامات لن تكون ضرورية إذا تم تضمين البرنامج مباشرة في النظارات.

باختصار، تم ربط مؤشر صغير بعيني، مما سمح لي بتحريكه عن طريق تحويل نظري. كانت مهمتي هي تمرير هذا المؤشر عبر الشاشة لمسح المستطيل الصغير بالكامل. كان الأمر أشبه باستخدام أداة ممحاة ذات نصف قطر صغير في MS Paint لمسح مستطيل. اضطررت إلى تحريك عيني ذهابًا وإيابًا بشكل متكرر لمحوها بالكامل. لقد لاحظت أنه مع تقدمي، يبدو أن المؤشر الذي يتم التحكم فيه بالعين 'يتأخر'، مما أجبرني على تحريك عيني بقوة أكبر من جانب إلى آخر لمسح المستطيل. ربما كان هذا مقصودًا، ومصممًا لتشجيعي على تحويل نظري نحو المحيط حتى تتمكن الكاميرات من التقاط النطاق الكامل لمنظر شبكتي.

استغرقت المعايرة بضع دقائق. كان من السهل متابعته، على الرغم من أنه كان أطول قليلاً مما كنت أتوقعه، وتسببت مشاهدة المؤشر وهو يتحرك خلال الثواني القليلة الأخيرة في إجهاد العين قليلاً.

بعد ذلك، يمكن أن تبدأ جلسة تتبع العين. ولإثبات نجاح نظام تتبع العين، أطلق أحد الموظفين تطبيقًا آخر؛ رأيت مجموعة مختلفة من علامات ArUco وشبكة من الدوائر الحمراء على شاشة الكمبيوتر المحمول. يمكنني أن أنظر إلى دائرة محددة لتحويلها إلى اللون الأزرق، مما يؤكد أن النظام يعمل بشكل صحيح. يجب أن أقول، أنها عملت بشكل جيد. كانت الدقة مثيرة للإعجاب، وتغير لون العناصر التي نظرت إليها في الوقت الفعلي. لقد كان رائعًا.

بالطبع، لا يمكنني التحقق من صحة الادعاءات المتعلقة بدقة الدرجة الفرعية أو معدل الإطارات 120 هرتز. ومع ذلك، يمكنني أن أؤكد أن النظام يعمل تمامًا كما هو معلن عنه، على الأقل في سياق مشابه لـ Apple Vision Pro. ويعد هذا بالفعل إنجازًا كبيرًا، نظرًا لأن بعض حلول تتبع العين الحالية تكافح للتعامل حتى مع هذا المستوى من الأداء.

وتمكنت أيضًا من تحريك سماعة الرأس قليلاً لمعرفة ما إذا كان النظام سيستمر في العمل بشكل صحيح دون إعادة المعايرة؛ لقد كان أداؤه جيدًا في اختباراتي السريعة.

الانطباع النهائي: واعد، ولكن الخصوصية هي مصدر قلق

هذا الحل فاجأني حقًا. إنه يمثل أسلوبًا جديدًا لتتبع العين يزيل مشكلات المعايرة ويتيح إنشاء وحدات مدمجة ومنخفضة الطاقة ودقيقة لتتبع العين.

لقد أكدت تجربتي العملية أنه يعمل بفعالية. لم يكن لدي سوى بضع دقائق لتجربتها - مقتصرة على عرض توضيحي تقني بدلاً من اختبار مكثف على جهاز واقع معزز فعلي - لذا فإنني أحتفظ بالحكم النهائي. ومع ذلك، فإن الاختبارات التي أجريتها أعطت نتائج إيجابية، وكان الأداء يرقى إلى مستوى المطالبات بالكامل.

همي الوحيد هو الخصوصية. يتطلب النظام مسحًا كاملاً لشبكية العين، مما يعني أنه يجب تخزين بيانات الشبكية الكاملة في مكان ما. ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة عن طريق الاحتفاظ بالبيانات المحلية بحيث لا تترك جهاز المستخدم أبدًا.

أعتقد أن هذا منتج واعد للغاية.

المصدر: كوكب VRAR