आई-ट्रैकिंग एक्सआर के लिए एक गेम चेंजर है जो फोवेटेड रेंडरिंग से बहुत आगे जाता है

आई-ट्रैकिंग- एक वीआर हेडसेट के अंदर एक उपयोगकर्ता जिस दिशा में देख रहा है उसे जल्दी और सटीक रूप से मापने की क्षमता-अक्सर फ़ॉवेटेड रेंडरिंग के संदर्भ में बात की जाती है, और यह एक्सआर हेडसेट की प्रदर्शन आवश्यकताओं को कैसे कम कर सकता है। जबकि फोवेटेड रेंडरिंग एआर और वीआर हेडसेट्स में आई-ट्रैकिंग के लिए एक रोमांचक उपयोग-मामला है, आई-ट्रैकिंग मेज पर बहुत कुछ लाने के लिए खड़ा है।

अपडेट किया गया - 2 मई, 2023

कई वर्षों से दूर की तकनीक के रूप में एक्सआर के संबंध में आई-ट्रैकिंग की बात की गई है, लेकिन हार्डवेयर अंततः डेवलपर्स और ग्राहकों के लिए तेजी से उपलब्ध हो रहा है। पीएसवीआर 2 और क्वेस्ट प्रो बिल्ट-इन आई-ट्रैकिंग के साथ-साथ वर्जो एयरो, वाइव प्रो आई और बहुत कुछ के साथ हेडसेट के सबसे दृश्यमान उदाहरण हैं।

इस गति के साथ, कुछ ही वर्षों में हम आंखों की ट्रैकिंग को उपभोक्ता XR हेडसेट का एक मानक हिस्सा बनते हुए देख सकते हैं। जब ऐसा होता है, तो कई तरह की सुविधाएँ होती हैं जो तकनीक अनुभव को बेहतर बनाने में सक्षम हो सकती हैं।

फोवेटेड रेंडरिंग

आइए पहले उससे शुरू करें जिससे बहुत से लोग पहले से ही परिचित हैं। फोवेटेड रेंडरिंग का उद्देश्य मांग वाले एआर और वीआर दृश्यों को प्रदर्शित करने के लिए आवश्यक कम्प्यूटेशनल शक्ति को कम करना है। यह नाम 'फोविया' से आया है - मानव रेटिना के केंद्र में एक छोटा सा गड्ढा जो फोटोरिसेप्टर से सघन रूप से भरा होता है। यह फोवा है जो हमें हमारे देखने के क्षेत्र के केंद्र में उच्च संकल्प दृष्टि देता है; इस बीच हमारी परिधीय दृष्टि वास्तव में विस्तार और रंग लेने में बहुत खराब है, और विस्तार से देखने की तुलना में स्पॉटिंग मोशन और कंट्रास्ट के लिए बेहतर ट्यून है। आप इसे एक ऐसे कैमरे के रूप में सोच सकते हैं जिसमें केवल कुछ मेगापिक्सल का एक बड़ा सेंसर है, और बीच में एक और छोटा सेंसर है जिसमें बहुत सारे मेगापिक्सल हैं।

आपकी दृष्टि का वह क्षेत्र जिसमें आप उच्च विस्तार से देख सकते हैं, वास्तव में आपके विचार से बहुत छोटा है - आपके दृश्य के केंद्र में केवल कुछ डिग्री। फोविया और बाकी रेटिना के बीच संकल्प शक्ति में अंतर इतना कठोर है, कि आपके फोविया के बिना, आप इस पृष्ठ पर टेक्स्ट नहीं बना सकते। आप इसे अपने लिए आसानी से देख सकते हैं: यदि आप अपनी आँखों को केंद्रित रखते हैं इसका शब्द और नीचे दिए गए केवल दो वाक्यों को पढ़ने का प्रयास करें, आप पाएंगे कि शब्द क्या कह रहे हैं यह पता लगाना लगभग असंभव है, भले ही आप देख सकते हैं कुछ मिलते जुलते शब्द। ऐसा लगता है कि लोग अपनी दृष्टि के फोवियल क्षेत्र को अधिक महत्व देते हैं क्योंकि मस्तिष्क बहुत सारी अचेतन व्याख्या और भविष्यवाणी करता है कि हम दुनिया को कैसे मानते हैं।

फोवेटेड रेंडरिंग का उद्देश्य केवल उस क्षेत्र में उच्च रिज़ॉल्यूशन में आभासी दृश्य को प्रस्तुत करके हमारी दृष्टि के इस विचित्रता का फायदा उठाना है, और फिर हमारी परिधीय दृष्टि में दृश्य की जटिलता को काफी कम कर देता है, जहां विवरण को वैसे भी हल नहीं किया जा सकता है। . ऐसा करने से हमें अधिकांश प्रसंस्करण शक्ति पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है जहां यह प्रसंस्करण संसाधनों को कहीं और सहेजते हुए विस्तार में सबसे अधिक योगदान देता है। यह एक बड़ा सौदा नहीं लग सकता है, लेकिन जैसे-जैसे एक्सआर हेडसेट्स और फील्ड-ऑफ-व्यू का डिस्प्ले रेजोल्यूशन बढ़ता है, जटिल दृश्यों को प्रस्तुत करने के लिए आवश्यक शक्ति तेजी से बढ़ती है।

निश्चित रूप से आई-ट्रैकिंग चलन में आती है क्योंकि हमें यह जानने की जरूरत है कि उपयोगकर्ता के टकटकी का केंद्र हर समय जल्दी और उच्च सटीकता के साथ होता है ताकि फोवेटेड रेंडरिंग को खींचा जा सके। हालांकि उपयोगकर्ता को नोटिस किए बिना इसे बंद करना मुश्किल है, यह संभव है और हाल ही में क्वेस्ट प्रो और पीएसवीआर 2 जैसे हेडसेट पर काफी प्रभावी ढंग से प्रदर्शित किया गया है।

स्वचालित उपयोगकर्ता पहचान और समायोजन

गति का पता लगाने के अलावा, आई-ट्रैकिंग का उपयोग बायोमेट्रिक पहचानकर्ता के रूप में भी किया जा सकता है। यह एक ही हेडसेट में कई उपयोगकर्ता प्रोफाइल के लिए आंखों पर नज़र रखने को एक महान उम्मीदवार बनाता है - जब मैं हेडसेट लगाता हूं, तो सिस्टम तुरंत मुझे एक अद्वितीय उपयोगकर्ता के रूप में पहचान सकता है और मेरे अनुकूलित वातावरण, सामग्री लाइब्रेरी, गेम प्रगति और सेटिंग्स को कॉल कर सकता है। जब कोई दोस्त हेडसेट लगाता है, तो सिस्टम लोड हो सकता है लेकिन हाल ही  वरीयताएँ और सहेजा गया डेटा।

आईपीडी (किसी की आंखों के बीच की दूरी) को सटीक रूप से मापने के लिए आई-ट्रैकिंग का भी उपयोग किया जा सकता है। XR में आपके IPD को जानना महत्वपूर्ण है क्योंकि आराम और दृश्य गुणवत्ता दोनों के लिए लेंस और डिस्प्ले को इष्टतम स्थिति में ले जाना आवश्यक है। दुर्भाग्य से बहुत से लोग यह नहीं जानते हैं कि उनके सिर के ऊपर से उनका आईपीडी क्या है।

आई-ट्रैकिंग के साथ, प्रत्येक उपयोगकर्ता के IPD को तुरंत मापना आसान होगा और उसके बाद हेडसेट के सॉफ़्टवेयर को हेडसेट के IPD को मिलान करने के लिए समायोजित करने में उपयोगकर्ता की सहायता करनी होगी, या उपयोगकर्ताओं को चेतावनी देनी होगी कि उनका IPD हेडसेट द्वारा समर्थित सीमा से बाहर है।

अधिक उन्नत हेडसेट में, यह प्रक्रिया अदृश्य और स्वचालित हो सकती है—IPD को अदृश्य रूप से मापा जा सकता है, और हेडसेट में एक मोटरयुक्त IPD समायोजन हो सकता है जो लेंस को स्वचालित रूप से सही स्थिति में ले जाता है बिना उपयोगकर्ता को इसके बारे में पता होने की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे उदाहरण के लिए, वर्जो एयरो पर।

वैरिफोकल प्रदर्शित करता है

आज के वीआर हेडसेट्स में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल सिस्टम बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं लेकिन वे वास्तव में सरल हैं और मानव दृष्टि के एक महत्वपूर्ण कार्य का समर्थन नहीं करते हैं: गतिशील फोकस। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक्सआर हेडसेट्स में डिस्प्ले हमेशा हमारी आंखों से समान दूरी पर होता है, तब भी जब स्टीरियोस्कोपिक गहराई अन्यथा सुझाव देती है। यह कगार-आवास संघर्ष नामक एक मुद्दे की ओर जाता है। यदि आप गहराई से थोड़ा और सीखना चाहते हैं, तो नीचे हमारा प्राइमर देखें:

Varifocal प्रदर्शित करता है - जो गतिशील रूप से अपनी फोकल गहराई को बदल सकते हैं - इस समस्या के समाधान के रूप में प्रस्तावित हैं। वैरिफोकल डिस्प्ले के लिए कई दृष्टिकोण हैं, जिनमें से शायद सबसे सरल एक ऑप्टिकल सिस्टम है जहां फ्लाई पर फोकल गहराई को बदलने के लिए डिस्प्ले को भौतिक रूप से लेंस से आगे और पीछे ले जाया जाता है।

इस तरह के एक सक्रिय वैरिफोकल डिस्प्ले को प्राप्त करने के लिए आंखों पर नज़र रखने की आवश्यकता होती है क्योंकि सिस्टम को यह जानने की आवश्यकता होती है कि उपयोगकर्ता किस दृश्य में देख रहा है। प्रत्येक उपयोगकर्ता की आंखों से आभासी दृश्य में पथ का पता लगाकर, सिस्टम उस बिंदु को ढूंढ सकता है जो उन पथों को छेड़छाड़ करता है, जो उचित फोकल विमान की स्थापना करता है जिसे उपयोगकर्ता देख रहा है। इसके बाद इस जानकारी को उपयोगकर्ता की आंख से वस्तु तक की आभासी दूरी से मिलान करने के लिए फोकल डेप्थ सेट करते हुए तदनुसार समायोजित करने के लिए डिस्प्ले पर भेजा जाता है।

एक अच्छी तरह से लागू किया गया वैरिफोकल डिस्प्ले न केवल वर्जेंस-अकोमोडेशन विवाद को समाप्त कर सकता है, बल्कि उपयोगकर्ताओं को मौजूदा हेडसेट की तुलना में वर्चुअल ऑब्जेक्ट्स पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति भी देता है।

और इससे पहले कि हम एक्सआर हेडसेट्स में वैरिफोकल डिस्प्ले डाल रहे हैं, आई-ट्रैकिंग का उपयोग सिम्युलेटेड डेप्थ-ऑफ-फील्ड के लिए किया जा सकता है, जो उपयोगकर्ता की आंखों के फोकल प्लेन के बाहर की वस्तुओं के धुंधला होने का अनुमान लगा सकता है।

अभी तक, वैरिफोकल क्षमताओं के साथ बाजार में कोई बड़ा हेडसेट नहीं है, लेकिन एक है अनुसंधान और विकास के बढ़ते शरीर यह पता लगाने की कोशिश कर रहा है कि क्षमता को कॉम्पैक्ट, भरोसेमंद और सस्ती कैसे बनाया जाए।

फोवेटेड डिस्प्ले

जबकि फोवेटेड रेंडरिंग का उद्देश्य हमारी दृष्टि के उस हिस्से के बीच रेंडरिंग शक्ति को बेहतर ढंग से वितरित करना है जहां हम तेजी से देख सकते हैं और हमारी कम-विस्तार वाली परिधीय दृष्टि, वास्तविक पिक्सेल गणना के लिए कुछ ऐसा ही हासिल किया जा सकता है।

डिस्प्ले बनाम अन्य के कुछ हिस्सों पर रेंडरिंग के विवरण को बदलने के बजाय, फोवेटेड डिस्प्ले वे होते हैं जो भौतिक रूप से स्थानांतरित होते हैं (या कुछ मामलों में "संचालित") उपयोगकर्ता के टकटकी के सामने रहने के लिए कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे कहाँ देखते हैं।

फोवेटेड डिस्प्ले एआर और वीआर हेडसेट्स में बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए दरवाजा खोलते हैं, बिना किसी समस्या के हमारे पूरे फील्ड-ऑफ-व्यू में उच्च रिज़ॉल्यूशन पर पिक्सेल को क्रैम करने की कोशिश कर रहे हैं। ऐसा करना न केवल महंगा है, बल्कि चुनौतीपूर्ण शक्ति और आकार की बाधाओं में भी चलता है क्योंकि पिक्सेल की संख्या रेटिना-रिज़ॉल्यूशन तक पहुंचती है। इसके बजाय, फ़ॉवेटेड डिस्प्ले एक छोटे, पिक्सेल-घने डिस्प्ले को उस स्थान पर ले जाएगा जहाँ उपयोगकर्ता नज़र रखने वाले डेटा के आधार पर देख रहा है। यह दृष्टिकोण एक फ्लैट डिस्प्ले के साथ अन्यथा हासिल किए जाने की तुलना में उच्च फ़ील्ड-ऑफ़-व्यू भी ले सकता है।

वर्जो एक ऐसी कंपनी है जो फोवेटेड डिस्प्ले सिस्टम पर काम कर रही है। वे एक विशिष्ट प्रदर्शन का उपयोग करते हैं जो दृश्य के एक विस्तृत क्षेत्र को कवर करता है (लेकिन बहुत पिक्सेल सघन नहीं है), और फिर एक माइक्रोडिसप्ले को सुपरइम्पोज़ करें जो इसके शीर्ष पर बहुत अधिक पिक्सेल सघन है। दोनों के संयोजन का अर्थ है कि उपयोगकर्ता को उनकी परिधीय दृष्टि के लिए व्यापक क्षेत्र और उनकी फोवियल दृष्टि के लिए बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन का क्षेत्र दोनों मिलते हैं।

दी गई, यह फ़ॉवेटेड डिस्प्ले अभी भी स्थिर है (उच्च रिज़ॉल्यूशन क्षेत्र डिस्प्ले के बीच में रहता है) गतिशील होने के बजाय, लेकिन कंपनी के पास है प्रदर्शन को स्थानांतरित करने के लिए कई तरीकों पर विचार किया गया यह सुनिश्चित करने के लिए कि उच्च रिज़ॉल्यूशन क्षेत्र हमेशा आपकी दृष्टि के केंद्र में रहे।

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• स्रोत: https://www.roadtovr.com/why-eye-tracking-is-a-game-changer-for-vr-headsets-virtual-reality/