Eyetracking mit Oculus Rift zum Selberbauen

Passend zum Thema Eye Tracking bei den vrNerds vor wenigen Tagen hat James Darpinian aus Seattle kürzlich versucht einen Eye Tracker selbst zu bauen, da er er mit kommerziellen Lösungen schlicht nicht zufrieden war. In seinem Blog hat er nicht nur seine Erfahrungen niedergeschrieben, auch eine Anleitung zum Nachbau hat er veröffentlicht.

Zunächst testete er die 99 Euro teuren Eyetracker Tobii EyeX und EyeTribe und war von der Qualität der Geräte enttäuscht. Die beiden getesteten Geräte könnte man seiner Aussage nach niemals als Mausersatz benutzen, da ein Objekt mindestens ein Viertel des Bildschirms einnehmen müsste, damit man es treffen könne. Auch wenn diese Aussage eventuell eine Übertreibung ist, ist die Qualität der Eye Tracker im unteren Preisbereich bei weitem nicht ausreichend für VR. Allerdings sind diese Tracker auch nicht für die Benutzung auf kurze Distanz, wie in einem HMD, gedacht, da sie dafür entwickelt wurden die Augen aus einer größeren Distanz zu erkennen. Die Tracker werden zum Beispiel unter oder über dem Monitor befestigt.

Zwar haben wir in einem HMD das Problem, dass nur wenig Platz vorhanden ist, jedoch müssen die Kameras im Gegensatz zu Lösungen, die auf größere Distanzen arbeiten, nicht mit Umgebungslicht und Bewegung des Kopfes reagieren.

Warum Eyetracking ein „Muss“ für Virtual Reality ist und früher oder später auch in den Konsumenten-Bereich kommen wird, könnt ihr bei den vrNerds nachlesen.

PS Move Eyetracker

Derzeit gibt es noch kein Gehäuse. Quelle: Darpinians Blog

Also entschied sich Darpinian einen eigenen Eyetracker zu bauen. Für seinen Eigenbau verwendete er eine PS Move Kamera, eine Infarot LED und einen so genannten Hot Mirror. Ein Hot Mirror reflektiert ausschließlich das für das menschliche Auge unsichtbare Licht im infraroten Lichtspektrum. Der Spiegel wird dann im 45 Grad Winkel in dem Rift platziert, so kann die Kamera das Auge beobachten, welches durch die IR-LED beleuchtet wird, ohne dass der Spieler es sieht.

Die Shopping Liste ist nicht all zu lang, jedoch müssten ggf. deutsche Händler für die Linsen, die Halterungen und den Hot Mirror gefunden werden. Für den Hot Mirror wird zu dem ein Glasschneider benötigt, damit er passend zu geschnitten werden kann.

Mit einer eigens geschriebenen Software die OpenCV zum debuggen verwendet, können 75 Bilder Pro Sekunde mit einer Auflösung von 640*480 Pixeln aufgezeichnet werden. Dies reicht zusammen aus um die Pupille auf 1/4 Pixel genau zu tracken, wobei die Verarbeitung 6ms pro Frame benötigt, was jedoch noch deutlich verbessert werden könnte.

Das Video zeigt die Sicht des Eyetracking Mods auf das Auge:

Auf dem Rift Display ist die Genauigkeit +- 2 Pixel. Jedoch gibt es einen große Nachteil: Die Kallibrierung ist sehr empfindlich. Schnelle Kopfbewegungen können die Kalibrierung verwerfen und die Abweichung auf hunderte Pixel erhöhen. Wie dieses Problem am besten gelöst werden kann, weiß Darpinian noch nicht. Retina Tracking oder das Tracking eines zweiten Punktes der sich nicht mit dem Auge mitbewegt seien jedoch Ansätze die es zu Untersuchen gilt.

Den ursprünglichen Artikel von James Darpinian, so wie die Shopping Liste und auch die ausführliche Anleitung findet ihr hier.

Ich selbst werde diese Mod trotz großem Interesse selber nicht ausprobieren, da ich mein Rift für die Sammlung im Original zustand erhalten möchte. Wenn einer von euch die Mod ausprobiert würde es mich sehr freuen das Gerät mal testen zu dürfen. Man sollte jedoch nicht vergessen, dass die Software für diesen Eyetracker ebenfalls selbst geschrieben werden muss, den derzeit haben Oculus Rift Titel keinen „Eyetracking“-Support. Die Anleitung zeigt allerdings wie große Probleme mit einfachen Hilfsmitteln gelöst werden können.

Daniel Korgel

Geschrieben von

Ich bin Daniel Korgel und bin ein selbständiger Software Entwickler im Bereich Virtual Reality. Ich programmiere in meiner Freizeit schon sehr lange und bin gut unterwegs mit C# (& .Net), Java, HTML, PHP und MYSQL. Kenntnisse in C, C++ und Assembler sind aber auch vorhanden. Zudem arbeite ich derzeit auch an meinem Bachelor. In meiner Freizeit sammle ich alte Spielekonsolen und bin auch hin und wieder im Skatepark anzutreffen. Twitter: @DakorVR , @Bloculus_de| Xing: xing.com/profiles/Daniel_Korgel


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