增強現實與虛擬現實技術（AR/VR）是時下最熱門的技術之一，該行業從風險投資家和科技巨頭如Google、Apple和Facebook吸引數十億美元啟動資金。

 

根據Parks and Associates的數據，消費者正接受這項技術
，全球有2400萬家庭預計在今年年底前購買AR/VR頭盔。與此同時
，據Greenlight Insights預計，全球虛擬現實收入到今年年底將達到71.7億美元，並在2021年達到750億美元。另外
，國際數據公司（IDC）預計AR/VR頭盔市場在接下來五年內年複合增長率將達到108.3％。

 

盡管如此，AR/VR硬件的發展不如預期。那麼
，什麼阻礙了它的發展
？多數界麵由頭部移動和其它手動輸入所控製。  但是當畫麵跟不上這些頭部移動的速度時
，用戶便會產生眩暈感。更重要的是，幀速率和分辨率偏低會使圖像失真或發生抖晃。

 

不過
，人們找到了解決辦法。眼動追蹤技術可實時監測眼球運動
，修正這些問題，使AR/VR能夠完全達到預期效果。眼動追蹤技術的工作原理是向角膜照射不可見紅外（IR）光。光線穿過未檢測瞳孔並經虹膜反射出來，將瞳孔邊緣呈現給相機傳感器。眼球動作是人體內最快的動作之一。因此，AR/VR係統必須能夠跟上快速動作。

 

最(zui)初(chu)，眼(yan)動(dong)追(zhui)蹤(zong)係(xi)統(tong)在(zai)科(ke)學(xue)和(he)商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)中(zhong)扮(ban)演(yan)重(zhong)要(yao)角(jiao)色(se)。歸(gui)根(gen)結(jie)底(di)
，眼(yan)睛(jing)是(shi)心(xin)靈(ling)的(de)窗(chuang)口(kou)
，可(ke)以(yi)立(li)即(ji)顯(xian)露(lu)出(chu)人(ren)們(men)的(de)真(zhen)實(shi)想(xiang)法(fa)，這(zhe)使(shi)得(de)眼(yan)動(dong)追(zhui)蹤(zong)技(ji)術(shu)在(zai)市(shi)場(chang)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)具(ju)有(you)相(xiang)當(dang)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)也(ye)能(neng)依(yi)靠(kao)眼(yan)動(dong)追(zhui)蹤(zong)來(lai)辨(bian)別(bie)用(yong)戶(hu)關(guan)注(zhu)的(de)內(nei)容(rong)以(yi)及(ji)他(ta)們(men)的(de)反(fan)應(ying)。

 

在計算領域，眼動追蹤允許控製中心無需手動輸入（如使用鍵盤或鼠標）即可進行交流，為下一代人機對話關係奠定了良好基礎。無人駕駛汽車和智能電器等物聯網（IoT）的發展將依賴於這些設備的功能對眼球運動和口頭命令做出反應。

 

 

隨著體積極小但功能強大的元件（例如緊湊型紅外發光二極管（IRED））的de出chu現xian，創chuang新xin型xing公gong司si正zheng逐zhu步bu將jiang眼yan動dong跟gen蹤zong傳chuan感gan器qi集ji成cheng到dao他ta們men的de產chan品pin中zhong。這zhe隻zhi是shi一yi個ge開kai始shi。這zhe些xie係xi統tong可ke以yi為wei虛xu擬ni顯xian示shi提ti供gong動dong力li，使shi其qi對dui用yong戶hu的de自zi然ran和he潛qian意yi識shi信xin號hao作zuo出chu反fan應ying，從cong而er開kai啟qi身shen臨lin其qi境jing的de虛xu擬ni體ti驗yan新xin時shi代dai。

 

 

今年對眼動追蹤技術來說是具有突破性的一年。今年1月
，日本VR創業公司FOVE發布了業內首款眼動追蹤VR頭盔。與此同時，一些AR/VR硬件公司也紛紛進行仿效，將眼動追蹤以某種形式加入到他們的現有耳機產品中。

 

同時，眼動追蹤開發商，如來自瑞典的Tobii，已經開始對消費類AR/VR產品授權他們的技術。作為參考，在Tobii開始投資VR技術之後不久，從2014年到2016年，該公司的銷售額幾乎翻了一番。Google和Facebook等技術行業領跑者目前正在收購一些較為優秀的眼動追蹤創業公司。

 

顯而易見的是
，整個技術世界正在密切關注這一領域。全球研究公司MarketsandMarkets認為眼動追蹤市值到2023年將達到14億美元，部分原因是其在AR/VR產品中的突出作用。

 

 

AR/VR的最終目標是完全沉浸式體驗。用戶從真實世界轉換到虛擬世界，而感官上不會中斷，他們所有的感覺，如聽覺

、觸覺、味覺
、視shi覺jiao和he嗅xiu覺jiao等deng都dou持chi續xu活huo躍yue在zai虛xu擬ni世shi界jie中zhong。這zhe是shi現xian代dai計ji算suan史shi上shang最zui複fu雜za的de難nan題ti之zhi一yi。但dan是shi
，要yao解jie決jue該gai問wen題ti絕jue非fei易yi事shi。第di一yi步bu，在zai硬ying件jian上shang需xu要yao減jian少shao手shou動dong輸shu入ru，並bing使shi用yong戶hu能neng夠gou與yu虛xu擬ni世shi界jie互hu動dong，如ru同tong身shen處chu在zai真zhen實shi世shi界jie。

 

眼動追蹤可通過以下五種方法極大地推動沉浸式功能的發展：

 

1.最佳的細節和深度。人們通常使用一副頭盔體驗AR/VR
，這zhe種zhong頭tou盔kui必bi須xu與yu用yong戶hu的de瞳tong孔kong對dui齊qi，以yi便bian向xiang用yong戶hu完wan整zheng地di傳chuan遞di顯xian示shi屏ping上shang的de三san維wei空kong間jian。如ru果guo偏pian離li中zhong心xin位wei置zhi，眼yan睛jing就jiu會hui感gan覺jiao疲pi勞lao，而er且qie圖tu像xiang會hui變bian得de扁bian平ping且qie模mo糊hu。

 

 

找到正確的位置頗具挑戰性。成人瞳孔之間的長度（即瞳距（IPD））介於5.1厘米至7.7厘米。這種差別在使用雙筒望遠鏡、顯微鏡和望遠鏡時尤其明顯，需要進行調整以適應觀看者的IPD才能傳遞最佳細節和深度。

 

大多數AR/VR頭盔采用超寬眼鏡或手動調節器，這會導致過度補償。由於眼動追蹤係統可在設備內定位瞳孔，因此新一代產品能夠精確計算IPD。瞳距匹配使用戶的眼睛得到放鬆，並充分投入到體驗中，提高整體沉浸感。

 

2.自然的用戶界麵。當顯示屏對眼球運動（不隻是頭部運動）作zuo出chu反fan應ying時shi，用yong戶hu將jiang獲huo得de更geng自zi然ran的de視shi野ye。通tong過guo眼yan球qiu追zhui蹤zong
，用yong戶hu隻zhi需xu簡jian單dan地di觀guan看kan內nei容rong即ji可ke參can與yu其qi中zhong，例li如ru選xuan擇ze武wu器qi或huo拿na起qi球qiu。這zhe可ke避bi免mian屏ping幕mu上shang出chu現xian雜za亂luan的de圖tu標biao，減jian少shao導dao航hang消xiao耗hao的de能neng量liang。

 

3.人眼獲得舒適感。人類通過中心凹（視網膜中視力最靈敏的小凹處）在視野中心感知視覺細節。中心凹區域外的外圍物體會顯得模糊不清。因此
，如同大多數AR/VR係統
，在每個幀中使用相同的分辨率最終會造成浪費。相比之下

，注視點渲染（一種數字成像處理技術）用(yong)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)顯(xian)示(shi)中(zhong)心(xin)凹(ao)目(mu)標(biao)，同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)，模(mo)仿(fang)人(ren)類(lei)的(de)視(shi)野(ye)。當(dang)眼(yan)睛(jing)在(zai)顯(xian)示(shi)屏(ping)上(shang)掃(sao)視(shi)時(shi)
，眼(yan)動(dong)追(zhui)蹤(zong)對(dui)定(ding)位(wei)這(zhe)個(ge)分(fen)辨(bian)率(lv)最(zui)高(gao)的(de)點(dian)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。

 

該(gai)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)可(ke)使(shi)人(ren)眼(yan)感(gan)覺(jiao)舒(shu)適(shi)

，還(hai)能(neng)釋(shi)放(fang)硬(ying)件(jian)資(zi)源(yuan)。因(yin)為(wei)它(ta)降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)體(ti)像(xiang)素(su)，而(er)不(bu)會(hui)降(jiang)低(di)圖(tu)像(xiang)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)，所(suo)以(yi)注(zhu)視(shi)點(dian)渲(xuan)染(ran)可(ke)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)負(fu)載(zai)和(he)功(gong)耗(hao)。這(zhe)可(ke)將(jiang)釋(shi)放(fang)的(de)資(zi)源(yuan)重(zhong)新(xin)應(ying)用(yong)於(yu)其(qi)它(ta)操(cao)作(zuo)，如(ru)提(ti)高(gao)幀(zhen)速(su)率(lv)。因(yin)此(ci)
，在(zai)提(ti)高(gao)顯(xian)示(shi)質(zhi)量(liang)的(de)同(tong)時(shi)，滯(zhi)後(hou)時(shi)間(jian)也(ye)能(neng)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)，用(yong)戶(hu)不(bu)易(yi)感(gan)到(dao)眩(xuan)暈(yun)。

 

4.逼bi真zhen的de社she交jiao信xin號hao。人ren的de眼yan睛jing會hui說shuo話hua

，經jing常chang會hui透tou露lu出chu內nei心xin想xiang法fa。在zai我wo們men牙ya牙ya學xue語yu之zhi前qian，我wo們men早zao已yi會hui通tong過guo微wei妙miao的de麵mian部bu表biao情qing表biao達da情qing緒xu。眼yan動dong追zhui蹤zong技ji術shu賦fu予yu虛xu擬ni角jiao色se逼bi真zhen地di傳chuan達da社she交jiao信xin號hao的de能neng力li，使shi虛xu擬ni角jiao色se擁yong有you生sheng命ming力li。它ta們men可ke以yi傳chuan遞di逼bi真zhen的de眼yan球qiu運yun動dong，賦fu予yu視shi頻pin遊you戲xi和he其qi它ta虛xu擬ni內nei容rong新xin的de特te征zheng。

 

5.大開眼界的安全性。每個人的虹膜和指紋都是獨一無二的。AR/VR頭(tou)盔(kui)采(cai)用(yong)眼(yan)動(dong)追(zhui)蹤(zong)進(jin)行(xing)虹(hong)膜(mo)掃(sao)描(miao)

，無(wu)需(xu)密(mi)碼(ma)
，使(shi)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)更(geng)便(bian)捷(jie)，同(tong)時(shi)更(geng)具(ju)安(an)全(quan)性(xing)。工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)便(bian)是(shi)它(ta)用(yong)紅(hong)外(wai)照(zhao)亮(liang)眼(yan)睛(jing)，用(yong)設(she)備(bei)上(shang)的(de)相(xiang)機(ji)拍(pai)攝(she)虹(hong)膜(mo)圖(tu)像(xiang)進(jin)行(xing)特(te)征(zheng)識(shi)別(bie)，而(er)這(zhe)些(xie)特(te)征(zheng)對(dui)每(mei)個(ge)人(ren)都(dou)是(shi)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)的(de)。然(ran)後(hou)，將(jiang)得(de)到(dao)的(de)結(jie)果(guo)與(yu)用(yong)戶(hu)事(shi)先(xian)存(cun)儲(chu)的(de)虹(hong)膜(mo)圖(tu)案(an)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。虹(hong)膜(mo)掃(sao)描(miao)的(de)錯(cuo)誤(wu)率(lv)極(ji)低(di)，不(bu)僅(jin)速(su)度(du)快(kuai)

，還(hai)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)常(chang)安(an)全(quan)的(de)識(shi)別(bie)方(fang)法(fa)。

 

 

尖端技術的發展在取得重大突破後往往會得到高速發展。鑒於FOVE發布的第一款眼動追蹤VR頭盔，我們預期這些功能很快將成為各種產品的標配 - 從經濟型智能手機的耳機到高端係統。眼動追蹤技術為AR/VR開發人員提供了絕好的機會：製造能夠與人類思維互動的機器。