視網(wǎng)膜凹式渲染是實現(xiàn)VR眼球追蹤的一種新方法，可顯著降低對計算能力和顯卡的要求。圖片來源：FOVE。

日本創(chuàng)業(yè)公司FOVE正在為消費者提供一種結合眼球追蹤技術的虛擬現(xiàn)實耳機，作為一種新穎的交互手段。該技術主要依靠由歐司朗光電半導體開發(fā)的微型芯片LED，以提供紅外照明來跟蹤佩戴者的視線落點和眼球運動方向。

FOVE聲稱其已經(jīng)開發(fā)了一個“先進的現(xiàn)實系統(tǒng)，用戶通過封閉式耳機能夠從真實環(huán)境中脫離出來，將自己沉浸在另一個世界中”。為了提供真實的虛擬體驗，傳感器需要跟蹤用戶的行為，并與他們的位置和運動整合到虛擬領域內(nèi)。

該技術使用視網(wǎng)膜凹式渲染，這種新方法顯著降低了對計算能力和顯卡的要求。根據(jù)用戶的視線落點信息，VR系統(tǒng)能夠調(diào)整分辨率，并以高分辨率渲染視線直接區(qū)域，同時允許其周邊的分辨率較低。

流線型過濾器

眼球追蹤系統(tǒng)使用紅外光照亮用戶的眼睛，用紅外攝像機傳感器接受反射，并使用專用算法來確定用戶的視線落點和眼球運動方向。

FOVE的Lochlainn Wilson解釋說：“對于這種應用，我們選擇了歐司朗的紅外LED，因為它符合我們所有的技術規(guī)范。我們決定的主要因素之一是，只有很少的光分布在中心發(fā)射光譜之外，因此可以忽略不計，這意味著我們能夠簡化濾光片的設計過程并最大限度地提高傳感器性能。”

為了設計含有此功能的耳機，研究人員在兩個鏡頭周圍安裝了數(shù)個紅外LED。 FOVE采用歐司朗的SFH 4053 ChipLED，尺寸僅為0.5mm×1.0mm×0.45mm。其發(fā)射波長為850nm，匹配相機傳感器的光譜靈敏度，其光束角為+/- 70度，確保了用戶眼部的均勻照明。

歐司朗光電半導體公司激光傳感器（ELS）部門的營銷經(jīng)理Hiroshi Okuma表示：“通過與FOVE的合作，我們是第一家為VR耳機提供眼球追蹤解決方案的供應商。”

歐司朗SFH 4053 ChipLED。圖片來源：歐司朗光電半導體公司。

用于位置監(jiān)測的紅外LED

FOVE還使用紅外傳感器技術跟蹤用戶的位置和動作，以便將其集成到VR動作中。數(shù)個歐司朗SFH 4253 TOPLED安裝在耳機周圍，形成一個紅外光點的圖案，由相機接收和跟蹤，以確定用戶的移動。

在850nm處，SFH 4253的發(fā)射波長與系統(tǒng)光電傳感器的光譜靈敏度相匹配。發(fā)射器的輻射特性和封裝幾何結構也符合實際應用要求。歐司朗多年來一直支持VR和AR系統(tǒng)的開發(fā)，并不斷擴大其在這一應用領域的投資組合。

關于FOVE

FOVE成立于2014年，由索尼互動娛樂（Sony Interactive Entertainment）的前游戲制作人Yuka Kojima和自稱為“VR極客”的Lochlainn Wilson以及擁有虛擬現(xiàn)實技術研究經(jīng)驗的開發(fā)者組成。

這家公司在東京大學的學術合作機構啟動，并在日本的一家頂級硬件實驗室進一步發(fā)展。Kojima聲稱：“我們致力于將富士康和三星等亞洲硬件制造商的合作納入最新的VR技術。”