No crescente mundo da tecnologia de realidade virtual (VR), continua sendo um desafio fornecer aos usuários uma percepção realista do espaço infinito e das capacidades naturais de caminhada no ambiente virtual. Uma equipe de cientistas da computação apresentou uma nova abordagem para resolver esse problema, aproveitando um fenômeno humano natural:piscar os olhos.

Todos os humanos são funcionalmente cegos por cerca de 10 por cento do tempo em circunstâncias normais devido a piscar de olhos e sacadas, um movimento rápido do olho entre dois pontos ou objetos. O piscar de olhos é uma causa comum e natural da chamada "mudança de cegueira, "que indica a incapacidade dos humanos de notar mudanças nas cenas visuais. Concentrando-se em piscar de olhos e mudar a cegueira, a equipe desenvolveu um novo sistema computacional que redireciona efetivamente o usuário no ambiente virtual durante essas instâncias naturais, tudo com movimentos de câmera indetectáveis ​​para fornecer redirecionamento de orientação.

"As técnicas anteriores de RDW [caminhada redirecionada] aplicam rotações continuamente enquanto o usuário está andando. Mas a quantidade de rotações imperceptíveis é limitada, "observa Eike Langbehn, autor principal da pesquisa e candidato a doutorado na Universidade de Hamburgo. "É por isso que uma abordagem ortogonal é necessária - adicionamos algumas rotações adicionais quando o usuário não está focado nos recursos visuais. Quando aprendemos que os humanos são funcionalmente cegos por algum tempo devido a piscadas, nós pensamos, 'Por que não fazemos o redirecionamento durante os piscar de olhos?' "

Piscar os olhos humanos ocorrem aproximadamente 10 a 20 vezes por minuto, aproximadamente a cada 4 a 19 segundos. Aproveitando esta janela de oportunidade - onde os humanos são incapazes de detectar grandes mudanças de movimento em um ambiente virtual - os pesquisadores desenvolveram uma abordagem para sincronizar um sistema de renderização de gráficos de computador com este processo visual, e introduza qualquer mudança de movimento útil em cenas virtuais para aprimorar a experiência geral de RV dos usuários.

Os experimentos dos pesquisadores revelaram que rotações imperceptíveis da câmera de 2 a 5 graus e translações de 4 a 9 cm do ponto de vista do usuário são possíveis durante um piscar de olhos sem que os usuários percebam. Eles rastrearam o piscar dos olhos dos participantes do teste por meio de um rastreador de olhos em um visor com head-mounted VR. Em um estudo confirmatório, a equipe verificou que os participantes não podiam detectar com segurança em qual piscar de olhos seu ponto de vista foi manipulado enquanto caminhavam em um caminho curvo de RV. Os testes basearam-se no piscar de olhos natural inconsciente, mas os pesquisadores dizem que o redirecionamento durante o piscar pode ser realizado de forma consciente. Como os usuários podem piscar conscientemente várias vezes ao dia sem muito esforço, piscar os olhos fornecem um grande potencial para serem usados ​​como um gatilho intencional em sua abordagem.

A equipe apresentará seu trabalho no SIGGRAPH 2018, realizada de 12 a 16 de agosto em Vancouver, Columbia Britânica. A conferência e exposição anual mostra os principais profissionais do mundo, acadêmicos, e mentes criativas na vanguarda da computação gráfica e técnicas interativas.

"RDW é um grande desafio, pois as técnicas atuais ainda precisam de muito espaço para permitir caminhadas ilimitadas em RV, "observa Langbehn." Nosso trabalho pode contribuir para uma redução do espaço, uma vez que descobrimos que rotações imperceptíveis de até cinco graus são possíveis durante as piscadas. Isso significa que podemos melhorar o desempenho do RDW em aproximadamente 50 por cento. "

Os resultados da equipe podem ser usados ​​em combinação com outras pesquisas de RV, como novos algoritmos de direção, previsão de caminho aprimorada, e rotações durante sacadas, para nomear alguns. Na estrada, tais técnicas podem, algum dia, permitir que os usuários de realidade virtual saiam virtualmente de sua sala de estar.

Langbehn colaborou no trabalho com Frank Steinicke da Universidade de Hamburgo, Markus Lappe, da University of Muenster, Gregory F. Welch, da University of Central Florida, e Gerd Bruder, também da University of Central Florida. Para o artigo completo e vídeo, visite a página do projeto da equipe.