杀手级人机交互界面：把眼睛转化为电脑鼠标

电脑鼠标问世之后出现了触摸屏。现在，科技产业正在寻找下一个新的人机界面，而这一次，虚拟现实头戴设备将取代个人电脑和智能手机成为主流。LeapPad 儿童平板电脑的发明者Jim Marggraff 断言，下一个杀手级应用程序在你面前︰ 眼睛。

Jim Marggraff 的初创公司 Eyefluence(总部位于加利福尼亚州的米尔皮塔斯)研发了一项新技术，通过识别人的眼睛当前所注视的物体，来实现用户对这些物体的操控，操控的方式就如同我们点击鼠标或触碰图标一样。这项技术不仅可以营造一种身临其境的体验，而且还可以缓解VR产品使用者所经历的恶心，产品还配有虹膜扫描功能，可以提高产品使用的安全度。

据 Marggraff 透露， 大多数大型头戴式 VR 设备制造商都表示愿意购买这项技术的使用许可权。Eyefluence 的领投公司 Motorola Solutions目前正在测验这项技术应对紧急情况的能力，并探索将其应用到采矿业和医疗行业的可能性。这项技术的惊人之处就在于，它可以让你在虚拟世界里，通过注视物体来与其进行互动。

大多数的 VR 头戴设备都使用某种手持设备 (类似于游戏控制器) 或通过头部运动来进行控制。这些技术并没有让人们满意，因为操控设备所需的大量运动很容易让使用者感到疲劳。行业内一些重量级人物包括 Facebook 首席执行官 Mark Zuckerberg表示，要完善和推广VR技术，基于眼部运动的技术是关键。很多游戏爱好者也认同这种看法，眼动追踪技术能够极大地提高游戏体验，让目标跟踪以及同游戏人物的互动更加方便。

目前，已有很多公司都在研究可以应用到VR头戴设备的眼动追踪设备，比如SensoMotoric Instruments、 Tobii 和 The Eye Tribe。一家名为Fove的公司曾对外宣称，公司很快会推出首款应用此项技术的头戴设备。但这些公司的研究都局限在通过扫描虹膜来增强设备使用的安全性，这项技术只是单纯地识别出使用者眼睛所观察的物体，而无法实现点击操作。

Eyefluence 的技术则要更加先进，它不仅把眼睛作为光标，而且还可以让眼睛进行选择、缩放和平移等一些目前只有通过点击鼠标或触碰屏幕图标才能实现的操作。眼睛是人体移动速度最快的器官，每秒能够转动 900 度，这就意味着， Eyefluence 的界面软件能够更快地告诉计算机要进行什么操作。这项技术把本需要两步甚至是三步进行的操作合成为简单的一步，比如，“眼睛观看定位目标-移动双手-点击或触碰操作”的三步操作，通过使用 Eyefluence技术，只需要转动眼球就可以全部完成了。 X Prize Foundation的创办人Peter Diamandis表示，“这项技术真是太神奇了，它好像具备读心术一样，可以在你说出内心想法之前就知道你想要做什么。”

当 Marggraff 宣布要把眼睛转化为电脑鼠标的时候，很多人都表示怀疑。他们质疑说，“眼睛是用来吸收信息的，如果你试图让它去同时操控物体，那么导航和操控物体与吸收信息的功能就会相互冲突。”

但 Marggraff 对好的想法向来就很敏锐，要知道，他在iPod问世之前就已经推出 LeapPad 平板电脑了。LeapPad 自1999年推出以来，就一直在帮助儿童学习阅读，它在美国曾一度是最流行的玩具，产品推出五年后，就带来了10亿美元的收入。已经58岁的 Marggraff 还创造了一款知名的智能钢笔 Livescribe，可以进行自动录音，并将录音同步转化为书面笔记。Eyefluence 另一位联合创始人Dave Stiehr 57岁了，也参与创办了几家医疗设备公司，其中包括一家销售自动体外除震器的公司，该设备是用来诊断和纠正不均匀心跳的，目前已是很多影院、飞机和办公室的标准设备。

2012 年，Marggraff 全资买下了一家由神经学家 William Torch 领导的研究公司Eye-Com。Torch 研究从疲劳到闪烁等一切眼睛活动，积累了十多年的宝贵眼球运动数据，而且具备跟踪和分析眼球运动的现有技术。Marggraff 和他的团队在这些数据和技术的基础上，创建可以使用眼球运动来操控的计算机交互系统。

但这并没有听起来的那么容易。Eyefluence 的团队需要设计出一种方式，能够通过眼睛自然地把使用者的意图传递给机器。如果说，要现实“点击”操作，需要眼睛长时间注视目标，这显然是行不通的。首先，这对眼睛来说是件繁重的任务;其次，人们也不可能时刻计算着注视目标的时间，从而防止超过注视时间而导致错误操作。成功的眼睛互动方法，必须要像移动鼠标或触碰屏幕图标那样简捷直观。

Marggraff 最终借助眼睛工作的弱点，实现了技术突破。尽管我们的眼睛给人感觉像是在源源不断地获取视觉信息，但实际上，当我们转动眼睛去观看或注视其他事物的时候，中间会有一定的空白期。在这些空白期，眼睛实际上什么信息都没有获取，我们的大脑会填补中间丢失的图像。Eyefluence 利用眼睛运动的这一特点，创建出了眼机交互界面，操作指令以眼睛有意的注视为准，忽视那些无意的注视。公司拒绝进一步解释这项技术的工作原理，担心过多的信息透露会让公司丧失竞争优势。

Eyefluence 目前正在同多家头戴设备制造商讨技术使用权的问题，帮助这些公司把其软硬件技术应用到他们的设备中去。但是受保密协议的约束，公司拒绝披露具体信息。不过Marggraff 指出，有很多大企业对公司技术感兴趣，也有意合作，他们正在和业内一些与"大玩家"进行谈判。

Motorola Solutions是 Eyefluence 新一轮1400万美元融资金的领投公司，已经把公司的这项技术应用到了更加实用的应用程序上。Motorola Solutions 向急救人员和其他公众安全和政府机构出售相关产品，他们认为，对警察和消防员来说，这种可以不使用双手来获取信息的技术是至关重要的。公司的首席技术官Paul Steinberg解释说，因为压力越大，我们可以投入到手头操作的认知能力就越低。所以，当我们无法充分地获取所需信息的时候，就尤其需要这种技术。

Steinberg还看到了把 Eyefluence 的技术应用到采矿业的可能性，因为未来采矿业会普遍使用无人机。为了测试的眼动跟踪和眼机界面，Motorola Solutions还建立了针对急救人员的虚拟指挥测试中心，通过使用 Facebook 的Oculus Rift头戴，设备测试人员可以通过摄像头从现场人员那里获得信息，并通过眼球运动进行操控，比如借助眼睛进行缩放操作。下一代Eyefluence 技术就可以开发目光匹配功能了，也就是说，位于指挥中心人不仅可以跟踪现场人员所看到的信息，还可以指引他们去查看其他事物。

学习曲线是几乎不存在，这让Steinberg很惊讶，因为他原以为借助眼睛的注视来进行物体操控会是一项挑战。因为用户一般会保留他们所获得的知识，他解释说。尽管如此，Motorola Solutions明年也可能不会有新产品推出，这主要是因为，头戴设备还需要继续完善。

Diamandis预测， Eyefluence 技术会像鼠标在电脑上的应用那样，得到广泛推广。“所有见证了它存在的人，都相信它具备这种发展潜力。”