著名科學(xué)家霍金教授生前因患有肌肉萎縮疾病，幾乎完全癱瘓，既不能通過(guò)雙手，也不能通過(guò)語(yǔ)言與外界溝通。因特爾研究院的技術(shù)專家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力，研發(fā)出一款環(huán)境感知輔助系統(tǒng)，最終有效改善了這位科學(xué)天才與世界的溝通方式。霍金使用的智能輸入法，其里面就含有眼球追蹤以及面部肌肉識(shí)別等技術(shù)，正是由于這項(xiàng)的技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，讓霍金打字或者演講的效率提高了好幾倍。

視覺(jué)追蹤技術(shù)也稱為眼動(dòng)追蹤技術(shù)，就是追蹤眼睛的運(yùn)動(dòng)。準(zhǔn)確來(lái)講就是通過(guò)圖像處理技術(shù)，定位瞳孔位置，獲取瞳孔中心坐標(biāo)，并通過(guò)某種方法，計(jì)算人的注視點(diǎn)，讓電腦知道你正在看什么。 

眼睛是心靈的窗口，透過(guò)這個(gè)窗口我們可以探究人的許多心理活動(dòng)的規(guī)律。人類的信息加工在很大程度上依賴于視覺(jué)，來(lái)自外界的信息約有 80 %～ 90 %是通過(guò)人的眼睛獲得的。因此對(duì)于 "人是如何看事物" 的科學(xué)研究一直沒(méi)有間斷過(guò)。關(guān)于這一點(diǎn)，對(duì)于眼球運(yùn)動(dòng) ( 以下稱眼動(dòng) ) 的研究 被認(rèn)為是視覺(jué)信息加工研究中最有效的手段。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)屬于機(jī)器視覺(jué)的一種技術(shù)，通過(guò)對(duì)眼動(dòng)軌跡的記錄從中提取諸如注視點(diǎn)，注視時(shí)間和次數(shù)，眼跳距離，瞳孔大小等數(shù)據(jù)，從而研究個(gè)體的內(nèi)在認(rèn)知過(guò)程。它利用軟件算法、機(jī)械、電子、光學(xué)等各種檢測(cè)手段獲取受試者當(dāng)前視覺(jué)注意方向的技術(shù)，通過(guò)圖像傳感器來(lái)捕捉到眼球的圖像，根據(jù)圖像的處理來(lái)識(shí)別每個(gè)人的眼球瞳孔里的特征，通過(guò)這些特征實(shí)時(shí)地反算出看屏幕的注視點(diǎn)。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)的歷史

早在19世紀(jì)就有人通過(guò)考察人的眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)研究人的心理活動(dòng)，通過(guò)分析記錄到的眼動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)探討眼動(dòng)與人的心理活動(dòng)的關(guān)系。眼動(dòng)儀的問(wèn)世為心理學(xué)家利用眼動(dòng)技術(shù)探索人在各種不同條件下的視覺(jué)信息加工機(jī)制，觀察其與心理活動(dòng)直接或間接奇妙而有趣的關(guān)系，提供了新的有效工具。

眼動(dòng)技術(shù)先后經(jīng)歷了觀察法，后像法，機(jī)械記錄法，光學(xué)記錄法，影像記錄法等多種方法的演變。眼動(dòng)技術(shù)就是通過(guò)對(duì)眼動(dòng)軌跡的記錄從中提取諸如注視點(diǎn)，注視時(shí)間和次數(shù)，眼跳距離，瞳孔大小等數(shù)據(jù)，從而研究個(gè)體的內(nèi)在認(rèn)知過(guò)程。

20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著攝像技術(shù)，紅外技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)了高精度眼動(dòng)儀的研發(fā)，極大地促進(jìn)了眼動(dòng)研究在國(guó)際心理學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)的發(fā)展

眼動(dòng)追蹤技術(shù)經(jīng)歷了從干擾式到非干擾式的發(fā)展過(guò)程。

干擾式眼動(dòng)追蹤技術(shù)

干擾式眼動(dòng)追蹤技術(shù)主要分為觀察法、機(jī)械記錄法、電流記錄法和一電磁感應(yīng)法等。它是在計(jì)算機(jī)處理能力比較低下的時(shí)代產(chǎn)生的。

觀察法是通過(guò)人眼利用比較簡(jiǎn)單的記錄設(shè)備直接觀察受試者眼睛運(yùn)動(dòng)情況的方法。觀察法裝置簡(jiǎn)單，操作方便，但是由于是通過(guò)人眼進(jìn)行觀察，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性很低。

機(jī)械記錄法是指通過(guò)機(jī)械裝置將人眼和記錄設(shè)備連接起來(lái)從而完成對(duì)眼睛運(yùn)動(dòng)的跟蹤。機(jī)械記錄法裝置比較復(fù)雜，操作很不方便，準(zhǔn)確性低，而且對(duì)受試者的干擾比較大。

電流記錄法的原理是基于眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)角膜和視網(wǎng)膜之間存在的電位差。通過(guò)向在眼睛附近皮膚放置的裝置導(dǎo)入電流，記錄眼球運(yùn)動(dòng)引起的電流變化。眼睛的運(yùn)動(dòng)情況可以通過(guò)電流計(jì)或者示波器顯示、電流記錄法在當(dāng)時(shí)的視線跟蹤技術(shù)中精度比較高，但是與機(jī)械記錄法一幾樣，電流記錄法對(duì)受試者的影響比較大。

接觸鏡法是在眼睛上吸附一個(gè)專用線圈的****鏡片，根據(jù)眼睛運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，測(cè)量眼睛的運(yùn)動(dòng)。接觸鏡法精度在干擾式眼動(dòng)儀中最高，但是需要麻醉人的眼睛，將實(shí)驗(yàn)用的設(shè)備吸附在眼球上，所以這種方法對(duì)受試者眼睛的影響最大，有一定的生理傷害。

非干擾式眼動(dòng)追蹤技術(shù)

非干擾式眼動(dòng)技術(shù)主要采用的追蹤方法主要有角膜反射法、鞏膜一虹膜邊緣法、瞳孔一角膜反射向量法等。

角膜反射法

角膜反射光就是角膜反射照射在其表面上的光線。光線在經(jīng)過(guò)角膜反射后會(huì)形成一個(gè)亮點(diǎn)，即角膜反射光斑。在人眼中，角膜凸出于眼球表面，因此當(dāng)人眼運(yùn)動(dòng)時(shí)，光線從各個(gè)角度射到角膜，得到不同方向的反射光，角膜反射光斑的位置也就隨之在角膜上改變，利用眼攝像機(jī)拍攝眼睛運(yùn)動(dòng)的圖像，記錄角膜****光斑位置的改變，利用圖像處理技術(shù)實(shí)時(shí)的得到虛像位置，完成視線的跟蹤。這種方法主要用于眼動(dòng)力學(xué)和注視點(diǎn)標(biāo)定方面，但是頭部誤差較大。

鞏膜一虹膜邊緣法

此方法首先利用紅外光照射人眼，在眼睛附近安裝的兩只紅外光敏管用來(lái)接收鞏膜和虹膜邊緣處兩部分反射的紅外光。接收到的紅外光會(huì)隨著眼睛的運(yùn)動(dòng)而變化，當(dāng)眼球向一側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，虹膜就轉(zhuǎn)向這邊，這一側(cè)的光敏管所接受的紅外線就會(huì)減少;而另一側(cè)的鞏膜反射部分增加，導(dǎo)致這邊的光敏管所接受的紅外線增加。利用這個(gè)差分信號(hào)就能無(wú)接觸的測(cè)出眼動(dòng)。這種方法應(yīng)用于眼動(dòng)力學(xué)、注視點(diǎn)標(biāo)定方面，它的水平精度較高，垂直精度較低、干擾大、頭部誤差大。

瞳孔一角膜反射向量法

首先利用眼攝像機(jī)拍攝眼睛圖像，接著通過(guò)圖像處理得到瞳孔中心位置。然后把角膜反射點(diǎn)作為眼攝像機(jī)和眼球的相對(duì)位置的基點(diǎn)，根據(jù)圖像處理得到的瞳孔中心即可以得到視線向量坐標(biāo)，從而確定人眼注視點(diǎn)。這種方法基本上應(yīng)用于注視點(diǎn)標(biāo)定方面，精度較高，干擾也比較小，頭部誤差也較小，這個(gè)方法也是現(xiàn)在眼動(dòng)追蹤技術(shù)中使用最廣泛的方法。

基于數(shù)字視頻并結(jié)合瞳孔/角膜反射的眼動(dòng)測(cè)量法

由于計(jì)算機(jī)處理器速度的增加和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的改進(jìn)，眼動(dòng)跟蹤制造商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了第四代設(shè)備。

通常情況下，最理想的眼動(dòng)跟蹤輸出類型（例如，人機(jī)交互可用性研究）是對(duì)觀察者注視點(diǎn)投影的估計(jì)，即用戶視線在計(jì)算機(jī)顯示器上的（x，y）坐標(biāo)。第一代和第二代眼動(dòng)儀一般不提供這種類型的數(shù)據(jù)。（對(duì)于第二代系統(tǒng)，眼動(dòng)分析依賴于人對(duì)圖像或視頻幀離線的、一幀一幀地肉眼觀察，因此，很難輕易地完成POR的計(jì)算）。

基于視頻瞳孔/角膜反射原理實(shí)現(xiàn)的眼動(dòng)儀在經(jīng)過(guò)標(biāo)定之后，很容易提供POR坐標(biāo)，這已成為當(dāng)代眼動(dòng)儀基本功能。由于快速模擬數(shù)字視頻處理器的使用，第三代眼跟蹤儀能夠提供實(shí)時(shí)完成POR計(jì)算。

近年上市的第四代眼動(dòng)追蹤設(shè)備使用了數(shù)字光學(xué)器件，由于使用了集成的數(shù)字信號(hào)處理器（DSPs），眼動(dòng)跟蹤技術(shù)在降低成本的同時(shí)，其易用性、精確性和處理速度獲得了顯著地提高。

基于瞳孔角膜向量反射技術(shù)基于3D眼球模型的視覺(jué)跟蹤，實(shí)時(shí)追蹤用戶的視線；當(dāng)用戶坐在電腦前盯著屏幕時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)檢測(cè)出用戶正在凝視著屏幕上的哪一點(diǎn)，從而可判斷出用戶當(dāng)前的興趣或目的。

瞳孔角膜反射技術(shù) (PCCR)

首先，通過(guò)一些校準(zhǔn)程序，找出瞳孔與耀點(diǎn)組成的向量與屏幕注視點(diǎn)之間的映射函數(shù)，然后通過(guò)檢測(cè)瞳孔耀點(diǎn)向量的變化量，實(shí)時(shí)跟蹤出人在屏幕中所凝視的興趣點(diǎn)。遺憾的是這個(gè)映射函數(shù)對(duì)于頭的位置是非常敏感的，如果在觀測(cè)期間頭的位置發(fā)生大的變化，精度就會(huì)急劇下降。不過(guò)，可以采用一種頭部動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型，通過(guò)兩個(gè)相機(jī)對(duì)頭部的三維定位，然后采用算法實(shí)時(shí)更新這個(gè)映射函數(shù)，這樣就能保證在頭部自由移動(dòng)的情況下仍能達(dá)到較好的跟蹤效果。

3d視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)

首先將眼睛看成一個(gè)眼球模型，通過(guò)相機(jī)拍攝獲得的眼睛圖像中的瞳孔和耀點(diǎn)信息重構(gòu)出人的視線軸（即人所注視的方向），然后用此軸與3D屏幕相交，得到正在關(guān)注的注視點(diǎn)。

由于這個(gè)視線軸的方向與頭部的位置變化是相對(duì)獨(dú)立的，因而能很好的解決2D模型中頭部位置不能變化的限制，保證了在自由頭動(dòng)的情況下仍能達(dá)到很好的跟蹤精度。

使用瞳孔和角膜反光圖像來(lái)估計(jì)視線的方向是常用的比較精確的方法 ,在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的視線跟蹤儀原型或者商品中很常見(jiàn)。使用合適的標(biāo)定程序 ,這些眼睛跟蹤器可以測(cè)量空間中一定

位置處三維表面上的觀察著的“注意點(diǎn)”。目前 ,研究的方向集中于精確的、魯棒的檢測(cè)和方便容易的標(biāo)定。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)的主要模塊

校準(zhǔn)模塊

由于視網(wǎng)膜中心不完全在眼球幾何軸線上，所以視線方向與眼球光軸存在一定的夾角。視線方向與眼球光軸在水平方向夾角大約為5度，左眼為5度，右眼為-5度，豎直方向夾角大約為1.5度，不同的使用者之間最大存在3度的差異，所以使用時(shí)需要標(biāo)定其kappa角：具體步驟如下：

1）使用者注視屏幕上固定點(diǎn)Pe，同時(shí)根據(jù)上一過(guò)程計(jì)算出光軸方向OP0。

2）連接眼球中心O和固定點(diǎn)Pe，得出視線方向OPe

3）分別求出視線和光軸兩直線的方位角

當(dāng)眼睛注視各點(diǎn)時(shí)，測(cè)量相應(yīng)的瞳孔與光斑間位置相對(duì)偏移量，然后確定眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)引起的注視點(diǎn)變化與偏移量間存在的映射關(guān)系。

由于人眼形狀，大小，結(jié)構(gòu)，存在個(gè)體差異，眼睛球面上的點(diǎn)在攝像機(jī)參照系中的投影點(diǎn)位置和眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)角度之間存在非線性關(guān)系，并且視線估計(jì)方向與真實(shí)視線方向有模型誤差，所以視線跟蹤系統(tǒng)需要校準(zhǔn)環(huán)節(jié)。

在開(kāi)始記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)前，用戶將首先進(jìn)行校準(zhǔn)過(guò)程。在此過(guò)程中，眼動(dòng)軟件系統(tǒng)會(huì)測(cè)量用戶眼睛的特征并利用這些與內(nèi)部的眼球模型結(jié)合計(jì)算凝視數(shù)據(jù)。此模型包含了眼睛不同部分（如角膜，中央窩位置等）的形狀，光線折射與反射信息。在校準(zhǔn)過(guò)程中，用戶需要觀察屏幕上特定位置出現(xiàn)的點(diǎn)，此點(diǎn)被稱為校準(zhǔn)點(diǎn)。在此期間，眼動(dòng)儀會(huì)對(duì)采集到的幾幅眼睛的圖像進(jìn)行分析。然后分析的結(jié)果信息會(huì)與眼球模型結(jié)合并計(jì)算出每幅圖像的凝視點(diǎn)。在校準(zhǔn)過(guò)程中用戶不需要將頭部完全保持靜止，只要令視線的焦點(diǎn)跟隨移動(dòng)的校準(zhǔn)點(diǎn)移動(dòng)即可。在校準(zhǔn)時(shí)眼動(dòng)儀會(huì)使用明瞳和暗瞳兩種方式進(jìn)行測(cè)試以識(shí)別最適合當(dāng)前光線條件和用戶眼睛特征的追蹤方式。

在標(biāo)定過(guò)程中 , 用戶被要求將自己的注意點(diǎn)凝視在屏幕上一些已知的目標(biāo)上 , 從而獲得一個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的集合。

圖像采集

圖像采集模塊將來(lái)自一個(gè)或者多個(gè)傳感器的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成某種適合的信號(hào)模式。通常 ,使用紅外照相機(jī)拍攝一副眼睛的圖像 , 并抓取適當(dāng)解析度 ,比如 640 ×480的圖像。為了減少噪聲和處理代價(jià) , 也可以選擇生成更小的圖像。

另外 ,對(duì)于特殊硬件的系統(tǒng) ,圖像采集模塊負(fù)責(zé)將視頻信號(hào)拆解開(kāi) ,分別生成亮瞳孔和暗瞳孔圖像。

明瞳追蹤，即光源與成像設(shè)備在同一條光學(xué)路徑上，使瞳孔出現(xiàn)發(fā)亮的效果(這與相片中出現(xiàn)的紅眼現(xiàn)象相同)；

暗瞳追蹤，即光源放置在成像設(shè)備較遠(yuǎn)的位置(不在同一條光學(xué)路徑上)，產(chǎn)生瞳孔比虹膜暗的效果（明顯的對(duì)比）。

通常 ,紅外光源的軸線和照相機(jī)鏡頭同軸時(shí)會(huì)產(chǎn)生亮瞳孔效應(yīng) ; 反之 , 在兩者不同軸時(shí) , 瞳孔比眼睛的其他部分更暗一些。

紅外光源

瞳孔和虹膜之間的分界線并沒(méi)那么清晰，為了提高這一步的精準(zhǔn)度，交替用不同方位的光源向人眼發(fā)出近紅外線，然后在每?jī)蓭噜彽膱D像中，獲取用戶暗淡的瞳孔，從而更清晰地“摳”出瞳孔，再計(jì)算瞳孔的質(zhì)心和形狀等參數(shù)。

之所以要用近紅外線，是因?yàn)槿搜蹮o(wú)法察覺(jué)到，不至于晃眼，影響用戶。這些光束很弱，只要研究者按照眼動(dòng)儀說(shuō)明書(shū)上指示的距離安排用戶就坐（比如離眼動(dòng)儀60cm以上），用戶即便在工作的眼動(dòng)儀前待8個(gè)小時(shí)也不會(huì)有放射性危險(xiǎn)。

眼圖處理

該模塊基于數(shù)字眼動(dòng)視頻對(duì)眼球圖像進(jìn)行處理。從采集到的眼圖中提取瞳孔中心坐標(biāo)和角膜反射光斑中心坐標(biāo)。首先，探測(cè)瞳孔輪廓以及獲得特征點(diǎn)，然后驗(yàn)證擬合瞳孔輪廓，確定瞳孔中心坐標(biāo)。由于瞳孔中心坐標(biāo)是后續(xù)工作的基礎(chǔ)，因此在該系統(tǒng)中，尤其是瞳孔中心坐標(biāo)的提取環(huán)節(jié)，定位算法的優(yōu)劣將直接并嚴(yán)重影響整個(gè)眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的精確度。同時(shí)還要對(duì)眨眼或眼瞼遮蔽瞳孔的情況作處理。

瞳孔定位

為了確定瞳孔和角膜高光的位置 , 首先使用紅外照相機(jī)拍攝眼睛的圖像 ,然后對(duì)紅外圖像進(jìn)行分割 , 并對(duì)得到的眼睛各部分進(jìn)行分析參數(shù)化。通常 , 先對(duì)眼睛圖像進(jìn)行灰度化處理 , 然后使用閾值的方法或者搜索眼睛圖像中的連通區(qū)域的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)瞳孔的檢測(cè)。

在檢測(cè)到候選瞳孔后 , 使用人體測(cè)量學(xué)的方法對(duì)瞳孔進(jìn)行確認(rèn)。然后對(duì)瞳孔進(jìn)行參數(shù)化處理,以消除睫毛、下眼皮和普金野圖像等對(duì)瞳孔區(qū)域的覆蓋而產(chǎn)生的影響。雙橢圓擬和方法可以很好地消除這些噪聲。

首先要大致確定出瞳孔中心點(diǎn)的位置和瞳孔半徑，進(jìn)行瞳孔粗定位，為下一步精確計(jì)算瞳孔中心坐標(biāo)提供基礎(chǔ)。在粗定位瞳孔的基礎(chǔ)上，檢測(cè)瞳孔邊緣，然后擬合瞳孔輪廓，最終確定瞳孔中心的精確位置。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)對(duì)VR的作用

我們很容易看到眼動(dòng)追蹤對(duì)VR頭顯的作用。顯而易見(jiàn)的是，它可以大幅度提高頭顯性能，支持頭顯自動(dòng)化調(diào)整，并且提供更詳細(xì)的分析。不太明顯的是，它可以改善用戶界面并實(shí)現(xiàn)新的交互水平。

提高頭顯性能

眼動(dòng)追蹤最為直接和最有前景的作用是，通過(guò)注視點(diǎn)渲染來(lái)提高設(shè)備的性能。盡管我們無(wú)法感知這一點(diǎn)，但實(shí)際上人眼只在注視點(diǎn)區(qū)域以高分辨率渲染真實(shí)世界影像。其余部分只是模糊的輪廓，紋理和顏色，而我們的大腦則以更清晰的細(xì)節(jié)進(jìn)行“填充”。

注視點(diǎn)渲染依靠這個(gè)概念來(lái)減少VR體驗(yàn)的整體像素?cái)?shù)量。系統(tǒng)只會(huì)以全分辨率呈現(xiàn)用戶注視點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的內(nèi)容，并略微降低外圍視覺(jué)的內(nèi)容質(zhì)量，同時(shí)在你轉(zhuǎn)移注視點(diǎn)時(shí)迅速重新調(diào)整。

盡管這項(xiàng)技術(shù)不僅只是可以作用于配備眼動(dòng)追蹤的頭顯，但眼動(dòng)追蹤技術(shù)確實(shí)可以令注視點(diǎn)渲染變得更加高效和準(zhǔn)確。

注視點(diǎn)渲染的真正價(jià)值在于它可以將GPU負(fù)載降低30％到50％。這意味著低端頭顯也能夠運(yùn)行對(duì)性能要求十分苛刻的VR內(nèi)容。這同時(shí)意味著頭顯可以設(shè)計(jì)成更小更便攜，提高續(xù)航能力，以及在更低帶寬下實(shí)現(xiàn)更高的保真度和幀速率。這對(duì)內(nèi)容創(chuàng)作者而言都是好消息。

頭顯自動(dòng)調(diào)整

眼動(dòng)追蹤也可以用來(lái)自動(dòng)調(diào)整頭顯的設(shè)置。掃描用戶眼睛并立即加載他們的虛擬角色，更重要的還有調(diào)整瞳孔間距離（某人眼睛之間的距離）。

自動(dòng)調(diào)節(jié)意味著用戶可以減少調(diào)節(jié)IPD時(shí)的猜測(cè)，并且可以為用戶眼睛提供優(yōu)化的圖像。換句話說(shuō)，創(chuàng)作者無(wú)需付出太大努力畫(huà)面就會(huì)變得越來(lái)越好。

精確的分析

今天，沉浸式內(nèi)容的熱圖分析依賴于你所面向的方向，而不是說(shuō)你的注視點(diǎn)位置。除了準(zhǔn)確了解用戶的位置外，你還可以通過(guò)追蹤瞳孔來(lái)測(cè)量用戶的參與度。當(dāng)我們看到自己喜歡的東西時(shí)，瞳孔就會(huì)擴(kuò)張。這種微小的變化也可以用來(lái)檢測(cè)情緒和精神壓力。

這種洞察力可以幫助我們制作更好，更有吸引力的故事，甚至根據(jù)用戶行為提供個(gè)性化的敘述。

更自然的用戶界面

今天我們主要是通過(guò)不自然的行為來(lái)控制體驗(yàn)。轉(zhuǎn)動(dòng)頭部，令光標(biāo)指向我們想要前往的位置，然后點(diǎn)擊控制器進(jìn)行傳送。我們的頭部成為了一個(gè)導(dǎo)航體驗(yàn)的笨重光標(biāo)。對(duì)于大多數(shù)曾經(jīng)用這種方式進(jìn)行游戲的人來(lái)說(shuō)，你應(yīng)該都明白這種不自然的方式是多么地令人感到沮喪。

眼動(dòng)追蹤可以將這個(gè)四步過(guò)程分為兩步：看，點(diǎn)擊。這意味著VR中的每一次交互都會(huì)更加自然，更加流暢，速度更快，學(xué)習(xí)曲線更短。

全新的交互水平

在敘事VR中，沉浸感的其中一個(gè)規(guī)則就是眼神交流。

一般會(huì)經(jīng)常要求受訪者在采訪時(shí)直接看著攝像頭，從而與觀眾進(jìn)行“眼神交流”，就如同一位好的對(duì)話者會(huì)與聽(tīng)眾建立眼神交流那樣。即使是預(yù)定的，但這仍然有助于建立一種臨場(chǎng)感。眼動(dòng)追蹤可以令這一點(diǎn)變得更具交互性和逼真。這有可能以數(shù)種形式出現(xiàn)，包括注視激活的體驗(yàn)和注視敏感的體驗(yàn)。

注視激活的體驗(yàn)意味著觀眾可以通過(guò)盯著某件事物來(lái)觸發(fā)行為。只有當(dāng)你看著他們的時(shí)候，他們才會(huì)開(kāi)始說(shuō)話。這可以更容易地確保觀眾不會(huì)錯(cuò)過(guò)重要的時(shí)刻，并為他們提供更好的控制。

除了注視激活的體驗(yàn)外，眼動(dòng)追蹤還可以通過(guò)更自然的社交互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于注視敏感的交互度。我看著別人，他們也看著我。我轉(zhuǎn)身走開(kāi)，他們也轉(zhuǎn)身離去。

眼動(dòng)追蹤還可以使VR體驗(yàn)中的角色帶來(lái)更逼真的面部表情：眨眼，揚(yáng)眉。根據(jù)用戶的眼睛活動(dòng)，這甚至可以觸發(fā)不同的劇情。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)的其它應(yīng)用領(lǐng)域

眼動(dòng)跟蹤技術(shù)可提供人與機(jī)器更加方便、快捷、自然的交互方式。在航空飛行中，飛行員通常使用儀表、平面顯示器以及更為先進(jìn)的頭盔顯示器來(lái)接收信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)鎖定。當(dāng)飛行員頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電設(shè)備或電磁設(shè)備能實(shí)時(shí)記錄并計(jì)算出飛行員頭盔的角度來(lái)調(diào)整視野范圍，并自主跟蹤目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)視景顯示與目標(biāo)跟蹤的隨動(dòng)。但在高過(guò)載條件下，轉(zhuǎn)動(dòng)頭部十分困難，還易損傷頸部。使用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)的頭盔，能夠用眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)代替頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)定飛行員眼睛瞄準(zhǔn)線的方向，觀瞄系統(tǒng)能更加快捷地跟蹤、鎖定目標(biāo)，從而提高飛行員的反應(yīng)速度。目前，眼動(dòng)跟蹤技術(shù)作為頭盔瞄準(zhǔn)具的重要功能模塊，已經(jīng)在新一代戰(zhàn)斗機(jī)、新型飛行員頭盔中投入使用。

飛行員或航天員需要操作和管理復(fù)雜的控制系統(tǒng)，在執(zhí)行重要任務(wù)時(shí)，既要用眼睛觀察周?chē)h(huán)境，又需要細(xì)致地注視控制系統(tǒng)完成精確的控制動(dòng)作。利用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)能夠評(píng)估飛行員或宇航員在操作時(shí)如何分配注意力，讀懂人與機(jī)器互動(dòng)的“習(xí)慣”，可以更加科學(xué)地設(shè)置儀表、屏幕、按鈕等顯示和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最佳的人機(jī)交互效果。

此外，眼動(dòng)跟蹤技術(shù)還可應(yīng)用于心理學(xué)、醫(yī)學(xué)、產(chǎn)品測(cè)試、體育運(yùn)動(dòng)、汽車(chē)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。例如：利用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)探索人在信息獲取過(guò)程中的心理活動(dòng)和心理現(xiàn)象；監(jiān)控汽車(chē)駕駛員的眼睛運(yùn)動(dòng)情況，防止疲勞駕駛；通過(guò)跟蹤眼睛視線向計(jì)算機(jī)輸入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)或發(fā)送指令，從而控制電腦的操作系統(tǒng)，幫助只能控制眼睛肌肉的重度殘疾者進(jìn)行控制、通信、 娛樂(lè)等。

另外，在智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、具有人機(jī)交互功能的家用電器、游戲等領(lǐng)域，眼動(dòng)跟蹤技術(shù)能夠解放雙手，通過(guò)“眼神”來(lái)操作相應(yīng)的系統(tǒng)和設(shè)備。