微型傳感器可用于眼球追蹤，會讓AR眼鏡來得更早一些
摘要：微型傳感器會讓眼球追蹤模組成為VR/AR設備的組成部分，視點渲染技術的成熟則會實現(xiàn)VR/AR的眼鏡形態(tài)成為可能。 提起近兩年比較火熱的 VR，沒體驗過的人想到的可能是在虛擬的世界里自由翱翔；而真正體驗過的人則會了解，戴上一個沉重、連著線纜的頭盔感覺是多么憋悶和難受。從上世紀 50 年代誕生至今，VR 頭顯在硬件上除了屏幕辨別率有所增長外，在外觀上改進不大。至于什么時候我們能造出眼鏡大小的 VR/AR 設備，Oculus Rift 的首席科學家甚至直接將日期推至 10 年之后。 不過，加拿大公司 AdHawk Microsystems 的新產(chǎn)品，或許能極大縮短這個發(fā)展周期。近日，AdHawk 曝光了由微機電芯片制造而成的動作追蹤傳感器，而這款微型傳感器可以用于眼球追蹤，但是在功耗和體積上都遠遠小于現(xiàn)在的紅外攝像頭搞定方案。而眼球追蹤技術則是「視點渲染」技術的基礎，后者能夠大幅提升 VR/AR 內(nèi)容畫面渲染的速度和效率，降低這個過程對硬件的需要，讓 VR 和 AR 設備小型化成為可能。 用更小的芯片追蹤眼球 在眼球追蹤領域，現(xiàn)在最主流的搞定方案是用紅外攝像頭捕捉用戶的眼球動作。而由于紅外攝像頭的體積很難做小，所以相關眼球追蹤套件往往會做成帶有較厚邊框的鏡片（七鑫易維），或者嵌套在筆記本前方（Tobii）。由于攝像頭的功耗較高，這也意味其嵌入的設備必須有較大電量供應，往往需要設備必須有線連接。 而根據(jù) AdHawk 介紹，公司運用微機電技術（MEMS）生成的芯片非常微小，而由這些芯片制成的微型傳感器，其大小能做到相似一個沙粒，體積非常小。在工作原理上，這些微型傳感器能夠用一種低能量光線掃描用戶的眼球，其掃描速度是傳統(tǒng)的紅外攝像頭的 10 倍以上。傳感器測量反射光線，并因此輸出科研級別的高精度眼球坐標。拜微機電技術所賜，這款微型傳感器的功耗非常低，一塊紐扣電池的電量足夠支撐傳感器工作整整一天。 通過 AdHawk 官方介紹，可以了解到公司認為現(xiàn)在該傳感器的重要使用方向就是 VR 和 AR 設備。除去功耗低和體型小之外，AdHawk 所推動的眼球追蹤技術，對于 VR/AR 來說還有一個更重要的作用，就是實現(xiàn)「視點渲染」（Foveated Rendering），而后者可能是 VR 和 AR 技術普及的關鍵。 視點渲染讓 VR 顯示更省力 現(xiàn)在，VR 行業(yè)一個痛點就是畫面的渲染。不論是手機還是電腦，其處理器只需要渲染一個畫面，而 VR 需要渲染兩個畫面，同時為了避免眩暈，VR 的畫面刷新率需要保持在 90 幀/秒，這就讓 VR 內(nèi)容的渲染比傳統(tǒng)內(nèi)容要多出數(shù)倍工作量，這也是為什么 VR 頭顯需要對應 PC 的配置相對較高。 但是，學者研究發(fā)現(xiàn)，人類在看一個畫面時，其看到的畫面并非都是一樣的清晰度，眼球視點周邊的辨別率最高，而周圍的則大幅降低。同樣的原理，如果 VR 畫面只需要將用戶視線焦點的辨別率渲染到最高，而周圍畫面辨別率較低，則會大幅降低處理器的工作量，讓 VR 渲染的門檻變得更加輕松。 AdHawk 的微型傳感器如果確實如宣傳一樣可靠，那無疑會促進眼球追蹤技術快速成熟，后者也是視點渲染技術的關鍵。而當視點渲染成為可能，則 VR 和 AR 設備的顯示將更輕松，可能小型低耗的處理器（GPU 或 處理器）就能實現(xiàn)所有功能，那么 VR 和 AR 設備的體積就能變得更小。 兩周前 Facebook 剛剛推出了 VR 一體機 Oculus Go，無獨有偶，競爭對手 Google 也和 HTC、聯(lián)想等公司聯(lián)手推出 VR 一體機。可以預見，VR 一體機在未來一定會取代用線纜連接 PC 的頭顯設備。而要讓獨立設備提供優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，則相似于 AdHawk 公司的微型傳感器就十分重要，因為這些微機電芯片極有可能在未來讓這些現(xiàn)在還很笨重的設備，變成普通眼鏡大小，讓 VR 和 AR 設備真正普及到大眾市場。