Theo dõi mắt: Hiệu chỉnh một lần, sử dụng suốt đời?

Công nghệ theo dõi mắt từ lâu đã là phương pháp tương tác cốt lõi của tai nghe XR, tuy nhiên hiệu suất thường giảm nếu tai nghe dịch chuyển dù chỉ một chút. Có cách nào để hiệu chỉnh nó chỉ một lần và hiệu chuẩn đó kéo dài suốt đời không?

Skarredghost—một nhà đánh giá XR nổi tiếng ở nước ngoài và là người sáng lập trang web XR The Ghost Howls —đã gặp công ty khởi nghiệp Immersix tại triển lãm ngành VR/AR ở Thượng Hải. Immersix đang thực hiện một cách tiếp cận hoàn toàn khác để theo dõi mắt: thay vì theo dõi đồng tử, nó theo dõi võng mạc.

Văn bản sau đây đã được chỉnh sửa một chút để dễ đọc.

Phá vỡ khuôn mẫu: Trong khi những người khác nhắm vào đồng tử, nó nhắm vào võng mạc

Trong khi hầu hết tất cả các giải pháp theo dõi mắt hiện có trên thị trường đều theo dõi học sinh thì Immersix đã chọn một con đường hoàn toàn khác: theo dõi võng mạc của người dùng.

Theo công ty, theo dõi võng mạc mang lại một số lợi thế lớn so với các phương pháp truyền thống:

1. Võng mạc là duy nhất của mỗi cá nhân nên nó phù hợp để xác thực danh tính và cực kỳ khó giả mạo;

2. Võng mạc hầu như không thay đổi theo thời gian, do đó, việc hiệu chỉnh theo dõi mắt chỉ cần được thực hiện một lần và vẫn có hiệu lực sau đó;

3. Võng mạc đại diện cho “sự thật nền tảng” của mắt; bất kể tai nghe dịch chuyển trên đầu người dùng như thế nào, hiệu chuẩn ban đầu vẫn có hiệu lực—có nghĩa là không cần hiệu chỉnh lại ngay cả sau khi tháo và lắp lại thiết bị;

4. Độ chính xác theo dõi có thể cực kỳ cao;

5. Các mô-đun này có thể được chế tạo rất nhỏ (chỉ cần hai thiết bị nhỏ gần sống mũi), hoạt động với mức tiêu thụ điện năng cực thấp (dưới 10mW) và đạt tốc độ rất cao (lên đến 120Hz).

Điều này giải quyết một cách hiệu quả hầu như tất cả các điểm yếu liên quan đến tính năng theo dõi bằng mắt trong tai nghe MR hiện tại—chẳng hạn như giảm hiệu suất sau khi đeo và tháo tai nghe vài lần, điều này đòi hỏi phải lặp lại quy trình hiệu chỉnh tẻ nhạt. Với giải pháp của Immersix, về mặt lý thuyết những rắc rối đó sẽ được loại bỏ.

Nó hoạt động như thế nào

Cách tiếp cận này rất khéo léo.

Mỗi mô-đun theo dõi mắt chỉ bao gồm một camera duy nhất và một đèn LED hồng ngoại dùng để chiếu sáng mắt. Đáng chú ý, chỉ cần một đèn LED duy nhất là đủ, cho phép mô-đun nhỏ gọn hơn nhiều so với các thiết kế truyền thống yêu cầu một vòng đèn LED.

Trong giai đoạn hiệu chỉnh, người dùng thực hiện các chuyển động mắt cụ thể. Mỗi mô-đun máy ảnh quan sát mắt nhưng thay vì lấy nét ra bên ngoài, nó cố gắng 'nhìn vào bên trong'. Điều này cho phép máy ảnh ghi lại dữ liệu về cách võng mạc thay đổi theo thời gian.

Ý tưởng thiết kế đằng sau quá trình hiệu chỉnh là để mắt di chuyển theo nhiều hướng khác nhau, từ đó từng bước phơi bày toàn bộ võng mạc trước máy ảnh. Sau đó, phần mềm sẽ tái tạo lại hình ảnh võng mạc hoàn chỉnh và trích xuất 'dấu vân tay' độc đáo của nó. Trên thực tế, quy trình hiệu chỉnh này tạo ra một bản đồ đặc điểm toàn diện về võng mạc của người dùng. Vì võng mạc vẫn ổn định theo thời gian (ít nhất là cho đến khi tuổi cao) nên bản đồ này có thể được sử dụng trong nhiều năm.

Hệ thống chủ động theo dõi mắt sau khi hiệu chuẩn bằng cách nào? Ở giai đoạn này, mỗi camera tiếp tục giám sát mắt tương ứng của nó—cụ thể là vùng võng mạc nhìn thấy được dựa trên hướng hiện tại của mắt. Bằng cách sử dụng thuật toán chuyên dụng để khớp vùng võng mạc nhỏ, có thể nhìn thấy này với bản đồ võng mạc hoàn chỉnh được tạo trong quá trình hiệu chuẩn, hệ thống có thể xác định chính xác hướng của mắt.

Theo Immersix, việc theo dõi này có độ chính xác cao (xác nhận độ chính xác ở mức độ phụ). Hơn nữa, vì máy ảnh theo dõi chuyển động quay tuyệt đối của nhãn cầu so với võng mạc—chứ không phải vị trí của đồng tử so với kính—việc theo dõi cực kỳ chắc chắn trước chuyển động của máy ảnh. Do đó, bạn có thể đeo hoặc tháo kính theo ý muốn và tính năng theo dõi của mắt tiếp tục hoạt động mà không cần hiệu chỉnh lại, ngay cả khi vị trí và hướng thay đổi đôi chút mỗi lần.

Trải nghiệm thực tế: Nó có thực sự hiệu quả không

Đến bây giờ, có lẽ bạn đang tự hỏi liệu nó có thực sự đúng như lời quảng cáo hay không.

Một đại diện của công ty đã đưa tôi vào hậu trường để dùng thử hệ thống. Tôi không được phép ghi lại bất cứ điều gì nên tôi sử dụng video và hình ảnh chính thức để truyền tải trải nghiệm của mình.

Tôi được tặng một vài cặp gọng kính được trang bị công nghệ Immersix. Đây không phải là kính thông minh hay kính AR—chỉ là những khung kính được thiết kế để kiểm tra công nghệ theo dõi. Tôi có thể thấy rõ mạch điện nên tôi đang thử nghiệm nguyên mẫu chứ không phải thành phẩm. Đó rõ ràng là một buổi trình diễn công nghệ sử dụng bộ công cụ phát triển.

Sau khi đeo chiếc kính đặc biệt này, chúng được kết nối với máy tính xách tay, kích hoạt quy trình hiệu chỉnh theo dõi mắt. Tôi có thể thấy các điểm đánh dấu lớn (có thể là điểm đánh dấu ArUco) trên màn hình máy tính xách tay, với một hình chữ nhật nhỏ màu đỏ ở giữa. Những điểm đánh dấu này rõ ràng nhằm mục đích giúp chiếc kính nguyên mẫu theo dõi vị trí của màn hình; vì việc hiệu chỉnh không thể được thực hiện trên chính thiết bị — vì nó thiếu khả năng AR hoặc VR và chỉ bao gồm các khung — nên việc hiệu chỉnh phải được thực hiện thông qua máy tính xách tay, nên cần có kính để xác định vị trí màn hình. Tôi cho rằng những điểm đánh dấu này sẽ không cần thiết nếu phần mềm được nhúng trực tiếp vào kính.

Nói tóm lại, một con trỏ nhỏ được liên kết với mắt tôi, cho phép tôi di chuyển nó bằng cách chuyển hướng nhìn. Nhiệm vụ của tôi là quét con trỏ này trên màn hình để xóa hoàn toàn hình chữ nhật nhỏ. Nó giống như việc sử dụng công cụ xóa bán kính nhỏ trong MS Paint để xóa hình chữ nhật. Tôi phải di chuyển mắt qua lại nhiều lần để xóa nó hoàn toàn. Tôi nhận thấy rằng khi tôi tiến bộ, con trỏ điều khiển bằng mắt có vẻ 'lag', buộc tôi phải di chuyển mắt mạnh hơn từ bên này sang bên kia để xóa hình chữ nhật. Điều này có thể là cố ý, được thiết kế để khuyến khích tôi hướng ánh nhìn về phía ngoại vi để máy ảnh có thể ghi lại toàn bộ tầm nhìn từ võng mạc của tôi.

Quá trình hiệu chuẩn mất vài phút. Nó rất dễ theo dõi, mặc dù hơi dài hơn tôi mong đợi và việc xem con trỏ di chuyển trong vài giây cuối cùng khiến mắt hơi mỏi.

Sau đó, phiên theo dõi bằng mắt có thể bắt đầu. Để chứng minh tính năng theo dõi bằng mắt đang hoạt động, một nhân viên đã khởi chạy một ứng dụng khác; Tôi nhìn thấy một bộ dấu ArUco khác và một lưới các vòng tròn màu đỏ trên màn hình máy tính xách tay. Tôi có thể nhìn vào một vòng tròn cụ thể để chuyển nó thành màu xanh lam, điều này xác nhận rằng hệ thống đang hoạt động bình thường. Tôi phải nói rằng, nó hoạt động khá tốt. Độ chính xác rất ấn tượng và màu sắc của các phần tử tôi nhìn đã thay đổi theo thời gian thực. Nó khá tuyệt.

Tất nhiên, tôi không thể xác minh các tuyên bố về độ chính xác ở mức độ phụ hoặc tốc độ khung hình 120Hz. Tuy nhiên, tôi có thể xác nhận rằng hệ thống này hoạt động chính xác như được quảng cáo – ít nhất là trong bối cảnh tương tự như Apple Vision Pro. Đó đã là một thành tựu đáng kể, vì một số giải pháp theo dõi mắt hiện tại đang gặp khó khăn trong việc xử lý ngay cả mức hiệu suất đó.

Tôi cũng có thể dịch chuyển tai nghe một chút để xem liệu hệ thống có tiếp tục hoạt động bình thường mà không cần hiệu chỉnh lại hay không; nó hoạt động tốt trong các bài kiểm tra nhanh của tôi.

Ấn tượng cuối cùng: Đầy hứa hẹn, nhưng quyền riêng tư là một mối lo ngại

Giải pháp này thực sự làm tôi ngạc nhiên. Nó thể hiện một cách tiếp cận mới để theo dõi mắt giúp loại bỏ các vấn đề hiệu chuẩn và cho phép tạo ra các mô-đun theo dõi mắt nhỏ gọn, tiêu thụ điện năng thấp và chính xác.

Kinh nghiệm thực tế của tôi đã xác nhận rằng nó hoạt động hiệu quả. Tôi chỉ có vài phút để dùng thử—giới hạn ở phần trình diễn kỹ thuật thay vì thử nghiệm rộng rãi trên thiết bị thực tế tăng cường thực tế—nên tôi bảo lưu phán quyết cuối cùng. Tuy nhiên, các thử nghiệm mà tôi đã thực hiện đã mang lại kết quả khả quan và hiệu suất hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu.

Mối quan tâm duy nhất của tôi là sự riêng tư. Hệ thống yêu cầu quét toàn bộ võng mạc của tôi, nghĩa là dữ liệu võng mạc hoàn chỉnh phải được lưu trữ ở đâu đó. Điều đó có nghĩa là vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách giữ dữ liệu cục bộ để dữ liệu không bao giờ rời khỏi thiết bị của người dùng.

Tôi tin rằng đây là một sản phẩm có nhiều hứa hẹn.

Nguồn: Hành tinh VRAR