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視線追蹤在最新的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）頭顯中扮演著關(guān)鍵角色，同時(shí)也是娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)與行為科學(xué)、汽車駕駛輔助以及工業(yè)工程領(lǐng)域的重要技術(shù)。然而，高精度追蹤人眼運(yùn)動(dòng)一直是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。 美國(guó)亞利桑那大學(xué)的研究人員近日展示了一種創(chuàng)新方法，有望徹底改變視線追蹤的應(yīng)用前景。他們的研究發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications），提出將一種名為“偏折測(cè)量術(shù)（Deflectometry）”的強(qiáng)大3D成像技術(shù)與先進(jìn)計(jì)算相結(jié)合，可顯著提升現(xiàn)有視線追蹤技術(shù)的水平。 傳統(tǒng)視線追蹤技術(shù)通常僅能捕捉眼球表面十幾個(gè)特征點(diǎn)，而這項(xiàng)新技術(shù)采用“偏折測(cè)量術(shù)”成像方法，僅需單次拍攝即可獲取超過(guò)4萬(wàn)個(gè)表面數(shù)據(jù)點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集量提升3000倍以上。該技術(shù)巧妙利用顯示屏上的結(jié)構(gòu)光圖案，通過(guò)分析光線在眼球表面的反射形變，構(gòu)建出包含角膜和鞏膜的完整3D模型。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)在真人測(cè)試中達(dá)到了0.46-0.97度的追蹤精度，人工眼球測(cè)試精度更是高達(dá)0.1度。相比依賴紅外點(diǎn)光源的傳統(tǒng)方案，新方法不僅大幅提升了數(shù)據(jù)采集密度，還顯著降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。研究人員表示，未來(lái)可通過(guò)改用紅外光源，完全消除對(duì)用戶視覺(jué)的干擾。 這項(xiàng)技術(shù)的另一大優(yōu)勢(shì)在于能夠同步生成眼球的高精度三維模型，這為實(shí)時(shí)眼部健康監(jiān)測(cè)提供了可能。目前該技術(shù)已進(jìn)入專利申請(qǐng)階段，研究團(tuán)隊(duì)正著手將人工智能算法融入系統(tǒng)，以進(jìn)一步提升性能。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
