眼球追踪头动

【论坛纪要】人机交互与VR论坛嘉宾分享—七鑫易维COO彭凡

国元互联网李芬/孔蓉/杨林/常启辉

彭总：感谢主办方举办今天这个活动。尊敬的各位企业家，亲爱的各位朋友，大家下午好！我是七鑫易维的联合创始人彭凡，很荣幸有机会在此给大家分享眼球追踪这个技术。众所周知人机交互技术的变革一直改变着人类的生活，今天主办方实际上已经把我简单想说的观点都说了，就是从过去单一的人机交互到未来新一代的人机交互会是什么？我也认为是一种多模态的交互技术，这里面会有触摸，包括声控、眼控甚至还有脑电。

眼控在这里面会是一个什么地位呢？我认为人类获取信息90%的通道是通过视觉，就像我们每个人的五观一样，所以在视觉的信息当中，眼球追踪所能够提供给你的是一种叫做注视点的信息。而这个信息未来有多大的价值？我觉得可能很大，在当今我们还没有把它完全的开发出来。

那我们简单介绍一下眼球追踪这个技术，其实是通过我们叫做传感器的东西来捕捉用户眼睛的图象，并试着计算出你实现的方式和你注视点的位置。大家可以看到这幅图就是一个传感器在捕捉一个用户的眼球图象。

我们公司一直专注于这个技术。从2009年成立到现在，我们其实一直是把这个技术放在医疗这个领域，是给残疾人所提供的沟通辅具，帮助他们用眼球来打字，来跟医生、跟家里人恢复沟通。因为很多残疾人他们丧失了沟通的能力，他们不能说话也不能动。

那我们去年因为参加了一些活动，所以拿到了一些荣誉吧。这是我们团队的简单介绍，创始人黄通兵先生是从军工领域出来的，这个技术来源其实跟军工有一点关系。因为在战斗机设计当中，传统的战斗机瞄准技术是通过投动所地去瞄准敌机的。现在随着战斗机的性能越来越提高，传统的头动锁定已经不太好用了，那么目前英国的皇家空军正在研究如何用眼球去锁定敌机。那中国跟美国呢在这个领域也正在研究，我们的创始人当初也是觉得这个技术的前景非常不错，能不能把它民用化，所以在2008年就申请相关的专利，2009年注册公司，在这个公司进行一个尝试。

所以一直到现在为止，我们公司成立的时间蛮久的，接触的积累时间也蛮久的。那目前在国内虽然我们是唯一的一家，但是在全球看来的话呢，这个技术其实还是有几家竞争对手的。那传统这种眼球追踪的问题会用多传感器的方案，这样的话呢它相对来说硬件上比较复杂，但是算法上会相对简单。那我们公司是用单传感器的追踪技术，所以我们的硬件成本非常低。同时目前我们的追踪精度已经达到国际一流水平，为0.5到0.7度。同时用单传感器来实现用户的自由头动也是非常难的，因为目前在全球其他公司来看如何用单传感器适应大范围的头动是很难的问题。

这是我们跟目前全球最厉害并且算是最知名的一家公司的技术对比，这家公司今年4月份刚刚在纳斯达克上市。我们因为是技术型公司，所以非常重视知识产权。有一个小故事是我们去年和高通投资，当时我们给高通的沈总看了我们技术demo。第二天沈总跟我说你把你们知识产权的列表和详细的介绍发过来，高通要审核。后来呢高通是通过它国际法务部的律师逐条逐条跟我们核对，我们的专利在全球范围内的保护范围和优先性。最后呢，高通是非常认可我们整个保护的范围和我们的创新性。大家知道高通在全球是以专利著称，所以我们这一块应该说在国内绝对是非常好的。

眼球追踪这个技术其实可以用的领域非常多，我这里面所列举的其实是我们公司未来主要做四个大的领域，那其实还有像教育，像航空、航天这些可能是我们暂时没有考虑的。那我们现在已经推的产品有全能眼系列产品，这个是主要在医疗这个领域，就是帮助像渐冻人这样的患者，用头用眼睛去完成沟通，去打字。图中是我们的头控仪，这是我们双目的眼控仪，包括我们的单目。这三个产品其实是针对残疾人在不同患病期间用的不同产品，根据他病情的严重程度不同来划分的。

这是我们很多患者案例的照片，我们在10月底，在人民大会堂给李总理和默克尔展示了我们这个技术，也算是唯一一个创业公司能够进人民大会堂，并在辅具产业大会全球第一届大会上来代表中国展示，因为在场当时全部都是跨国公司，有做假肢的，做助听器的。然后用户用了我们的眼控仪，已经出版了三本书了。在这个行业里面我们每天都在感受各种各样人生的奇迹，这些人他们用他们坚定的意志在绽放。

这是我们一些简单的市场现状，我们目前已经做到国内整个行业的老大，刚刚说到最大的竞争对手，那家在美国纳斯达克上市的Tobii公司今年已经把它的中文网站关掉了，因为在中国这个辅具的市场做不赢我们。当然我们还有跟依云（音）合作。原来我们渠道很窄，目前我们跟协和，跟各大知名的医院开始合作，大家可能会在以后医院的住院部，或者是ICU病房里面看到有七鑫易维提供的眼控仪，眼控沟通辅具，帮助在ICU病房的患者他们恢复沟通，跟医院、跟医生有简单的交流。

现在我们在做一款叫做aSee眼控仪的产品，是全球首款消费级的眼控仪。它可以拿来做眼控的游戏，现场如果有游戏的开发者之后可以跟我们分享，我可以给你们提供。眼控还有空战类的游戏，这个也是非常有意思的。还有就是眼动分析，这个是很传统的领域，就是告诉你消费者如何思考一幅广告的。比如说大家可以看到这个案例，左右这两幅图你们发现有什么区别了吗？实际上是两个模特他们的延伸区别，左边这幅图模特眼神看着产品的，右边这幅图模特的眼神看着你的。那仅仅一个非常微小的区别，但在广告领域来说左边广告是非常成功的广告，它会引导用户的注视，注视到产品和注视到slogan。而右边这幅广告是一个非常非常失败的广告，因为所有人的注视都看到了美女的脸。

如何去发现这个问题呢？需要做眼球追踪，眼部分析。在国际知名的4A公司都有一个实验室叫做眼动实验室，里面就会做这个分析。目前我们也在跟相关的公司合作，所以我们会提供一个全平台的SDK，开发者可以拿我们的设备做他感兴趣的相关内容的开发。

那接下来说的大家可能更感兴趣一点，就是consumer的市场：智能手机和穿戴式提供眼球追踪。这里面会有一个简单的图告诉大家怎么样在智能手机上实现眼球追踪的功能。我们目前已经在跟国内非常知名的手机公司合作，也许大家在明年二季度就能看到第一款有眼球追踪的旗舰手机面市。同时我们也在和其他几家手机厂商谈合作，所以我相信眼球追踪的手机会是明年很热点的主题。

大家可能会说眼球追踪拿来干嘛？在手机上可以实现眼动对焦拍照，因为传统的拍照需要你一只手去点焦点，另一只手可能去点拍照的按键，所以还是没有办法很好实现单手拍照。同时的话呢大屏手机用眼动可以来做基于眼球追踪的裸眼3D技术，还有就是传统的一些比如说眼动的翻译、眼控的游戏等等。

那今天这个主题是VR和AR，所以我也很坚信的认为穿戴式的智能眼镜会成为手机后的另一个全世界的智能终端。现在其实大家没提到一个问题：VR的晕眩问题，这其实是这个产业目前最大的问题，也是我们圈内作为技术型公司被大家经常拷问的一个问题。VR的晕眩也有什么原因呢？我个人认为有三点，第一点就是你身体的运动和你在VR视野里面看到的身体运动是不匹配的，举一个例子大家玩VR的过山车游戏，在过山车游戏里面你们的视觉体验是一个高度运动，但是你的前庭系统告诉你你并没有运动，因为你坐在椅子上，所以这样会导致头晕。

第二个原因就是你头部的运动跟你在视野里面的头部运动是不匹配的。很多公司现在在强调一个叫20毫秒的概念，什么是20毫秒？简单的说不管你是用光线投入仪，还是用光学的系统，你采集到用户头动的速度、角度、距离，加上计算机渲染的时间，再加上显示系统显示的时间，不能超过20毫秒，一旦超过20毫秒用户的晕眩感就会很强，这是每个人的生理特性所决定的。所以现在做VR的公司都在强调自己能够控制在20毫秒以内，但是实际上人的头部在运动的过程当中，人的眼睛也是在运动的，没有哪个人说光头动眼睛不动。

所以人眼有一个特点，就是它会保留上一帧的画面和这一帧的画面，所以在运动过程当中你看到的画面会有托尾的现象，这也是人眼的生理特性。你要让这个生理特性在现实的过程中感受不出来，一个很简单、很粗暴的方法就是提高刷新率。所以大家会看到今天HTC宣布自己的刷新率是90赫兹，而索尼VR宣称自己的刷新率是120赫兹，但是对不起，我们经过了解分析，120赫兹可能也解决不了这个问题，可能要到200赫兹，甚至到1000赫兹才能解决问题。但是显然目前显示的技术没有办法达到1000赫兹刷新率。

第三个问题就是我们常说的，叫做Vac现象，也叫做视轴调焦冲突，这个是我们每个人的生理反应，就是我们大家去电影院看3D电影，有些人看3D电影会头晕，这个原因其实就是因为Vac现象。要解决这个Vac现象其实也有办法，目前英伟达的黄老板，他在做的光场显示器就可以解决这个问题。但是这里面还有很多技术的路要去走。

所以我个人分析的话呢有三大点原因造成VR的晕眩。其中，通过眼球追踪这个技术能够判断用户的注视点，调节整个视觉冲突的过程，而且关键的问题是仅渲染眼球追踪部分的画面，我们叫做局部渲染。画面去主动适应注视点的位置，这样子既保持了真实感，也不会因为眼睛去适应那个注视点产生疲劳。

在局部渲染的过程当中，自然而然降低了GPO的负载，所以眼球追踪在目前行业内全球最顶级的技术团队公司来看，是AR和VR最为关键的一项技术，它可以带来更好的交互技术，更好的交互界面，能以人眼的真实对角移动渲染，还有画面的矫正。

所以我们公司会在2016年下半年正式推出三大板块，第一个模块是眼球追踪模组，我们正提供眼球追踪模组的方案，预计2016年下半年会出来。因为我们也在跟全球最出名的传感器公司合作，我们会提供眼控的OS，这样一套系统的话呢，能够帮助整个用户体验效率更高，更加流畅。

那第三部分我们会提供眼动的移动渲染以及图像的修整系统，这对VR来说也是非常非常重要的技术。所以我们公司也是非常重视VR 的技术前景，相信到时候大家可以看到。

我的分享即将结束，最后给大家带来一段视频，视频里面会有眼球追踪技术在未来人类生活当中一天会产生的各种各样的场景，谢谢！（视频）。最后我再补充一句，今天我带了一台眼控仪器，所以大家可以在外面体验到眼控技术。