Eye Tracking könnte HMDs massentauglich machen

Während die Geeks, Gamer, Futuristen und natürlich VR-Nerds dieser Welt sehnlichst auf das fertige Oculus Rift (CV1) Headset warten, für das ein Releasedatum noch nicht bekanntgegeben wurde, eine Veröffentlichung von vielen Experten aber für Ende 2014 oder Anfang 2015 erwartet wird, philosophiert ArsTechnica darüber, ob Eye Tracking, also die genaue Erkennung wo der Träger der VR-Brille gerade hinguckt, die Oculus Rift Cyberbrille zu einem Kassenschlager machen kann.

Im Grunde genommen würde ein Eye Tracking System die Übelkeit, die manchen Nutzer beim Tragen des HMDs plagt deutlich verringern. Wie es sich herausstellt, ist es für viele Konsumenten sehr anstrengend, die Daten, die nur wenige Zentimeter vor den Augen ausgestrahlt und in ein 3D Bild umgerechnet werden, zu verarbeiten.

Oculus Rift Eye Tracking könnte den letzten Zweifler besänftigen

Obwohl Oculus VR mit seinem aktuellen Entwickler-Kit (DK2) schon mit den gröbsten Übelkeitsverursachern aufgeräumt hat, indem es Positional Tracking (die Erkennung des Headsets im Raum), höherauflösendere Displays verbaut und die “low-persistence” Technologie verwendet, die eine Schlierenbildung bei schnellen Bewegungen minimiert, könnte Eye Tracking auch den letzten hyperempfindlichen Nutzer von Oculus’ Datenbrille überzeugen.

Auf der Augmented Reality World Expo sprach ArsTechnica mit SensoMotoric Instruments (SMI), einer deutschen Firma, die Eye Tracking Systeme seit 1991 baut. So zeigte SMI sein Projekt, in dem man ein Eye Tracking System mit dem Oculus Rift Dev Kit 1 kombinierte.

Der Geschäftsführer von Eye and Gaze Tracking Systems einer Subdivision von SMI Christian Villwock ist überzeugt, dass Eye Tracking die Übelkeit, über die eine Menge Nutzer klagen, minimieren würde.

Eye Tracking ist natürlich nichts Neues. Schon sein 20 Jahren entwickelt SMI Brillen, die erkennen, wohin ihre Träger gerade gucken. Diese ist insbesondere für Marketing Analysen interessant, da “Werber” so erkennen können ob ihre Anzeigen auch gut angenommen werden.

Kann diese Technik Oculus Rift Games helfen

Weil SMI erkannt hat, dass Eye Tracking auch in der Spieleindustrie Verwendung finden kann, wendet man sich an Erstausrüster der Gamingbranche in der Hoffnung firmeneigene Algorithmen und Pupillen-Erkennungs-Hardware in Laptops, Spielekonsolen und Peripheriegeräte einbauen zu können. So arbeitete SMI kürzlich auch mit Sony’s Magic Lab zusammen. Diese Abteilung des Medienunternehmens forscht unter anderem an Virtual Reality und ist damit auch für die Entwicklung vom Project Morpheus Prototypen verantwortlich. Zusammen arbeitet man an einem externem Eye Tracking System, mit dem man eine Demo vom PS4 Spiel inFamous: Second Son steuern kann.

Solche Gadgets, die das Gamingerlebnis noch aufwerten sind sicherlich cool, wie die letzten Jahrzehnte jedoch gezeigt haben, braucht man sie nicht um Spaß zu haben. Das Eye Tracking, das SMI da in die Oculus Rift Headsets verbaut, könnte jedoch in der Tat jenes fehlende Puzzlestück sein, das Virtual Reality HMDs massenkompatibel macht.

Neben den oben beschriebenen Effekten (geringe Auflösung, Schlierenbildung beim Bewegen und die Latenz), die beim Endverbrauchen die Übelkeit auslösen, ist ein weiterer Faktor entscheidend. Da die beiden unterschiedlichen Bilder, die in die jeweiligen Augen “projiziert” werden exakt aufeinander passen müssen, damit sie als 3D Bild erkannt werden, dürfen sie nicht mal einen Hauch (submillimetergenau) abweichen. Sobald die Bilder sich nicht decken, entsteht (wenn auch für viele kaum sichtbar) ein verzerrtes Bild, das zur befürchteten Reisekrankheit führen kann.

Um eine möglichst genaue Projektion der Bilder auf die Iris zu ermöglichen, muss das HMD die Pupillendistanz (PD) – Brillen- und Kontaktlinsenträger werden wissen wovon ich spreche – kennen. Auch wenn man mit dem Oculus Rift SDK schon jetzt die Möglichkeit hat, die PD zu messen und in die Software zu übertragen, um ein möglichst angenehmes Sehgefühl zu erzeugen, sind die Möglichkeiten nur begrenzt. Das liegt unter anderem daran, so Oliver Kreylos ein VR Forscher an der Uni Davis, da die PD sich auch natürlich bei vielen Menschen während der Bewegung minimal verändern kann.

Eye Tracking ist ein Muss für konsumentenfertige HMDs

Villwock führt in diesem Zusammenhang aus, dass SMI in der Lage wäre das Rift Headset mit einem automatischen Eye Tracking zu versehen, sodass das Headset die PD selbstständig erkennt, und ein Tauschen der Brille unter Freunden und Verwandten möglich und viel nutzerfreundlicher wäre, als es jetzt durch vorherige Kalibrierung ist. Eine Kalibrierung, die nur eine Sekunde dauern würde, kann durchaus immer noch stattfinden, so Villwock. Dies würde ein noch besseres Eye Tracking erlauben.

Auch wenn SMI nicht mit Oculus VR zusammenarbeitet, die deutsche Firma kaufte sich ganz offizielle ihr eigenes Rift Headset, versucht man die Eye Tracking Technologie direkt an die VR-HMD Hersteller zu verkaufen. Selbst wenn dies nicht klappt, will man gegebenenfalls eigens entwickelte Add-ons selber am Markt anbieten, mit denen die Kunden dann ihre VR-Brillen aufrüsten können.

Kreylos, der eine Gelegenheit hatte die gehackte Rift Cyberbrille zu testen und Jahre lange Erfahrung mit der VR-Forschung hat sagt: “Eye Tracking ist ein Muss für konsumentenfertige HMDs, hauptsächlich der automatischen Kalibrierung wegen. Oculus hat es aus Kosten-, Zeit und Komplexitätsgründen nicht ins DK1 und DK2 verbaut… Weil im Gegensatz zu den VR-Enthusiasten, die ‘normalen’ Verbraucher die Reisekrankheit nicht in Kauf nehmen wollen, gibt es laute Gerüchte, die behaupten Oculus erwägt bereits eine Eye Tracking Funktion für die Konsumentenversion.”

Die Erfahrungen, die sowohl Kreylos als auch der Testernin von ArsTechnica machten, waren trotz Eye Trackings noch nicht perfekt. Ob dies nun am von SLI verwendeten Algorithmus oder an den Kontaktlinsen lag, die die Tester trugen, ist unklar. Die Tester waren sich jedoch einig, dass ein kostengünstiges Eye Tracking System VR-Headsets zukünftig zu “gewöhnlichen” Haushaltsgegenständen machen könnte.

Oculus VR wollte sich nicht zu einer möglichen Integration eines Augenverfolgungs-System äußern. Sollten die Gerüchte stimmen, erfahrt ihr es sicher hier bei VR·Nerds.

EDIT:

Kurz nach Veröffentlichung des Artikels wurde ich von @renderpipeline auf einen Folgepost von Kreylos aufmerksam gemacht:

@vrnerds check the follow up post on the video you included: http://t.co/R8AQkC6M7m problem is not that huge

— Robert Menzel (@renderpipeline) June 13, 2014

Demnach ist die Aufregung bezüglich der sogenannten Reisekrankheit, die Kreylos und die Testerin von ArsTechnica hatten nicht so relevant wie ursprünglich befürchtet. Eye Tracking ist dem Post nach sehr interessant für eine Augenanimation eines Avatars in der virtuellen Welt. Außerdem kann man so die Pupillendistanz nutzerfreundlich kalibrieren. Für ein Rendering bewegen sich die Augen jedoch einfach zu schnell, sodass eine verzögerte Bilddarstellung aufgrund von Übertragungslatenz hervorgerufen wird. Details findet ihr im Folgepost.