详解七鑫易维aGlass眼动追踪模组:用眼神玩VR有多酸爽?

HTC Vive的X加速项目最新成员,七鑫易维公司为Vive头盔发布了一款专用的眼球追踪配件。这一设备将在本月以开发者版本的形式在中国发售,采用了IR LED阵列和近眼相机来实时追踪用户的眼球,为VR提供了增加更多功能的可能。

在今天访问旧金山的HTC Vive X加速项目,与七鑫易维公司会面时,外媒RoadtoVR观摩了这款aGlass眼球追踪开发工具的实战测试。这款设备由两个集成模块组成,可以轻易地插入Vive目镜,采用了一圈红外LED来照明眼球,同时让一台小型相机记录动作并将数据传回计算机进行处理。这一设备巧妙地利用了Vive藏在头盔顶上集线器的USB接口进行供电。

注视点渲染等技术

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眼球追踪技术在VR的诸多功能上都有相当大的作用,其中最大的当属“注视点渲染”(foveated rendering)了。这一技术是让你眼球所看向的区域渲染最细致,但是其他区域渲染则更粗糙,从而在同样性能下尽可能地提高了帧率。

这能显著减少高清晰、高帧率VR场景渲染的计算性能要求。在VR行业中,通过眼球追踪技术进行注视点渲染是公认最可能在VR头盔中实现“视网膜分辨率(即人类肉眼能看到最高清的分辨率)”的方式了,因为它能尽可能地在超高清像素密度显示时减少所需要的计算处理能力。

注视点渲染技术已经在aGlass开发工具中开始应用了,而现在无需补丁,只要计算机有英伟达(NVIDIA)的GPU就能在各种APP上使用了。这家公司也有意拓展业务到AMD公司显卡上。现在我个人理解是其他要用aGlass眼球追踪的数据都依靠GPU处理,但是注视点渲染技术则因其现有渲染技术而成为了一个特例。

除了注视点渲染技术,眼球追踪技术也能用于制作虚拟游戏角色的眼球动画,让其更加栩栩如生,以及模拟景深效果,还有在VR APP内实现下意识地操作等等。

修正镜头

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除了眼球追踪技术,aGlass配件还为那些平常就戴着眼镜的用户带来了福音。如今高端VR头盔缺乏的是多方面的控制技术,故而那些戴眼镜的人们要么戴上头盔就卡住了,要么就是根本不用头盔(又或者是忍受着模糊不清的VR图像)。

这一aGlass配件设计是为了能在Vive的原镜头上轻松插入订制镜头,从而开发工具能有三大焦点能力。而如果你不需要修正镜头的话,完全可以弃之不顾,照常使用。

亲测aGlass开发者

笔者在旧金山的Vive X加速办公室中亲自尝试了aGlass开发者版本。

调试校正过程要尝试好几次才能正确校好头盔。根据经验,这并非是aGlass独有的特性,而是要实现一个能对面部和眼球大范围追踪的稳定系统时,必不可少的步骤。更不用说那些眼部有问题的用户了。(顺便一提,视力正常)

等到我们把系统调试好了——这一过程包括花上几秒钟在屏幕上看一系列的点,如果不行就要再试几次——然后就能用英伟达的VR Funhouse调用注视点渲染了。注视点渲染只有在眼球追踪延迟低,精度高的时候才有用,要保证用户无法注意到注视点渲染那些粗糙的区域。

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他们告诉笔者,aGlass的延迟只有5毫秒。如果渲染设置得当,这速度快到笔者几乎分辨不出来是否开启了注视点渲染。他们实现注视点渲染所采用的方法是专利,而且确实比我以前试过的别的方案效果好得多——那些方案通常带来的感觉是非常模糊,效果全无,还让人感觉很奇怪。

这一专用演示的笔记本计算机性能甚至都不足以支持VR,而当关掉了注视点渲染之后,能很轻易看到大量画面缺失,因为计算机实在扛不住那么大的工作负荷了。一旦开启注视点渲染,这台计算机却能实现稳定90FPS的画面。

还需要的改进

安装过程看起来相当简单,虽然现有的开发工具在Vive镜头周围占用了一些空间,稍微限制了低端IPD配置。IPD平均在64毫米以下,但是安装了aGlass之后,只能让Vive IPD在65毫米,虽然公司称他们准备在消费者版本的设备上解决这一问题。

还有一个问题,就是要要把Vive的镜头安装螺纹移动一点,才能让校准过程正确进行。这么做意味着把头盔的视野缩减了,无疑是不理想的。问题在于眼球追踪相机安装在aGlass的角度位于眼球下方。这家公司表示他们希望能加强系统的关键点,从而能更好地掌控不同的眼球和面部结构的校准精确度。

在aGlass开发者版本上,还有两个柔软的橡胶板抵着笔者眼眶内侧眼角。看起来这两块板的作用是阻挡住红外线,不让其影响Vive的头盔传感器(这位于头盔两眼之间的位置)。虽然不疼,但是还是略微不适,因为一般不会有东西顶着那个部位。公司表示消费者版本的产品将去掉这些橡胶板。

aGlass开发者版本发布日期

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七鑫易维公司表示,为Vive开发的aGlass眼球追踪开发工具配件将于本月在中国上市,价格1500元人民币。在美国,这家公司准备在Q3大会上献出这款开发工具。而消费者版本的设备暂时还无可奉告。

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