Eyetracking.pl - COGAIN - Szersza dostępność eyetrackingu

Sama nazwa projektu COGAIN jest skr�tem od angielskich s��w Communication by Gaze Interaction (komunikacja poprzez interakcj� wzrokow�) i jednocze�nie gr� s��w. To gra oddaj�c� g��wny zamys� projektu - wsparcie, "wzmocnienie" (GAIN) aktywno�ci intelektualnej i poznawczej (COgnitive) os�b z upo�ledzonymi funkcjami czuciowymi i ruchowymi. Poprzez COGAIN b�d� podejmowane badania nad najnowszymi technologiami, b�d� rozwijane nowe standardy oprogramowania i nowe zastosowania technologii oparte na rzeczywistych potrzebach u�ytkownik�w ko�cowych.

Potencja�

Kari-Jouko R�ih� koordynator projektu I profesor Informatyki z Uniwersytetu w Tampere w Finlandii, podkre�la wyj�tkowo�� tego du�ego przedsi�wzi�cia. Polega ona na tym, �e skupia wszystkie zainteresowane strony. Technologia eyetrackingowa mo�e zmieni� �ycie dziesi�tk�w tysi�cy ludzi w Europie. Najbardziej uderzaj�cym przyk�adem jej potencja�u, jest to, �e daje mo�liwo�� komunikowania si� z otoczeniem ludziom, kt�rzy mog� to robi� tylko poprzez poruszanie oczyma. Ich pozosta�e funkcje ruchowe s� zablokowane. Komunikacja za pomoc� ruch�w oczu jest r�wnie� alternatyw� dla os�b z pora�eniem m�zgowym (CP -Cerebral Plasy) lub zaawansowanym stwardnieniem rozsianym (SM - Sclerosis Multiplex). Zesp� tzw "locked-in" polega na tym, �e chorzy s� �wiadomi, ale ich prawie wszystkie mi�nie odpowiedzialne za ruchy dowolne w tym za mow�, s� sparali�owane. Wyj�tek stanowi� mi�nie poruszaj�ce powiekami i ga�kami ocznymi. Dla tych chorych jedyn� mo�liwo�ci� komunikacji z otoczeniem jest w�a�nie ruch oczu i powiek.

Technologia

Obecnie, najnowszy sprz�t eyetrackingowy jest bardzo zaawansowany, umo�liwia pomiar o wysokiej rozdzielczo�ci przestrzennej (tzn z wysok� precyzj� wskazywania kierunku linii wzroku) i rozdzielczo�ci czasowej (detekcja nawet bardzo kr�tkotrwa�ych ruch�w o czasie trwania zaledwie kilku tysi�cznych sekundy). Mimo to, wysoka cena zaawansowanych system�w, w granicach od 20 do ponad 40 tysi�cy dolar�w powoduje ograniczenie ich dost�pno�ci. Podstawowy system eyetrckingowy sk�ada si� z kamery, komputera i oprogramowania. W drogich systemach kamery posiadaj� wbudowane �r�d�o �wiat�a (niewidocznego �wiat�a podczerwonego), kt�re odbijaj�c si� od oczu i pada do kamery. Kamera �ledzi obraz oka i na tej podstawie obliczane jest po�o�enia linii wzroku. Ka�dorazowe po�o�enie linii wzroku jest na bie��co zaznaczane kursorem poruszaj�cym si� po ekranie.

In�ynierowie i badacze uczestnicz�cy w projekcie COGAIN maj� nadziej� na opracowanie wsp�lnie z producentami nowych rozwi�za� sprz�towych, kt�re pozwol� na osi�gni�cie zbli�onej funkcjonalno�ci, wystarczaj�cej precyzji pomiaru przy zachowaniu umiarkowanych koszt�w. Jednym z kierunk�w poszukiwania rozwi�zania, jakkolwiek o ni�szej jako�ci, jest pr�ba zastosowania powszechnie dost�pnych kamer internetowych. Do prawid�owego dzia�ania nie wymagaj� dedykowanego, skupionego na oku o�wietlenia, lecz pracuj� przy typowym naturalnym lub sztucznym o�wietleniu pomieszczenia.

Szeroko zakre�lone plany

Projekt zamierza jednak p�j�� dalej. Obecne systemy eyetrackingowe s� zwi�zane z dedykowanym oprogramowanie napisanym dla konkretnego systemu. Oznacza to, �e ka�da nowa aplikacja musi by� dostosowana do oprogramowania steruj�cego danym systemem. COGAIN zmierza do opracowania standardu takiego oprogramowania steruj�cego pomiarem. W�wczas aplikacje b�d� mog�y by� pisane przez ka�dego niezale�nie i odwo�ywa� si� w standardowy spos�b do programu steruj�cego. To zamierzenie jest kluczowym dla projektu. Jednym z cel�w COGAIN jest opracowywanie nowych aplikacji. Jedn� z takich aplikacji mo�e by� wprowadzanie tekstu. Obecnie, wi�kszo�� interfejs�w do wprowadzania tekstu to tzw "klawiatury softwarowe" Taka klawiatura to tablica znak�w wy�wietlona na monitorze. U�ytkownik tak porusza wzrokiem, aby kursor trafi� na odpowiednia liter�. Ale godnymi rozwa�enia s� te� inne podej�cia.

Na przyk�ad na Uniwersytecie w Cambridge, kt�ry te� uczestniczy w projekcie, opracowano technik� wprowadzania opart� na predykcji i prawdopodobie�stwie wyst�powania liter w tek�cie. Litery poruszaj� si� po ekranie, u�ytkownik spogl�da na te, kt�rych potrzebuje. To jest nietypowy system, m�wi Kari-Jouko R�ih�, ale po pewnym okresie treningu u�ytkownicy nabieraj� wprawy i osi�gaja pr�dko�� pisania nawet 20 s��w na minut�, co w tym przypadku nale�y uzna� za du�� pr�dko��. Dodaje, i� trudno wyobrazi� sobie t� aplikacj� nie widz�c jej w dzia�aniu, i apeluje "Pomy�lmy te�, o innych potencjalnych zastosowaniach tej technologii, kt�rych nie my�leli�my lub nawet sobie nie wyobra�amy. Potencja� metody jest du�y, a COGAIN chce j� rozwija�.

Partnerzy uczestnicz�cy w projekcie maj� ju� pewne pomys�y. Pierwszym przyk�adem jest chocia�by sterowanie ogrzewaniem i o�wietleniem domu za pomoc� eyetrackera i komputera osobistego. Aktualnie jedna z grup w projekcie zajmuje si� rozeznawaniem mo�liwo�ci sterowania otoczeniem. Przedmiotem uwagi jest tak�e sterowanie elektrycznym w�zkiem inwalidzkim za pomoc� ruch�w oczu. To oznacza mo�liwo�� podniesienia jako�ci �ycia wielu os�b, co jest pierwotnym celem projektu. Opr�cz tegoo uczestnicy projektu nie rezygnuj� z okazji, by rozwi�zania eyetrackingowe opracowane w projekcie skomercjalizowa� w innych, ni� ochrona zdrowia, dziedzinach.

Bliska przysz�o��?

Jedn� z oczywistych dziedzin wdro�enia niedrogich i �atwych w zastosowaniu aplikacji eyetrackingowych wydaje si� rynek interaktywnych gier video, gdzie wysoko�� bud�et�w produkcji i przychod�w w szybkim tempie zbli�a si� do tych, kt�re spotyka si� Hollywood. Przemys� motoryzacyjny z kolei wprowadza urz�dzenia eyetrackingowe do kabiny kierowcy. Maj� one ostrzega� kierowc� przed za�ni�ciem podczas jazdy. W technice wojskowej natomiast eyetracking jest wykorzystywany do sterowania wy�wietlaniem obraz�w rzutowanych z projektor�w nadg�ownych ( HUD - Heads Up Display ) na transparentne ekrany umieszczone w polu widzenia operatora, pilota samolotu.

Chocia� b�dziemy pod��ali kierunku owych specjalizowanych aplikacji, to bardziej zainteresowani jeste�my g��wnym nurtem zastosowa�, zastrzega Raiha. Najpierw musimy opracowa� technologi� i oprogramowanie pod k�tem pierwotnego celu jakim jest pomoc ludziom niepe�nosprawnym. Liczne czekaj�ce tutaj wyzwania s� nietrywialne. Stosunkowo �atwym jest wykorzystanie eyetrackingu dla os�b z zespo�em "locked-in", gdy� ich stan bezruchu akurat sprzyja koniecznej procedurze kalibracji eyetrackera. Jednak w przypadku innych zaburze�, chorzy wykonuj� wiele ruch�w mimowolnych i dostosowanie technologii eyetrackingowej do tej sytuacji jest jednym z najtrudniejszych do przezwyci�anie problem�w.

Projekt rozpocz�� si� we wrze�niu 2004 roku. Pierwszy rok przeznaczono na rozpoznanie stanu rynku i nawi�zaniu wsp�pracy pomi�dzy w zainteresowanymi stronami. Do tej pory odby�o si� kilkana�cie spotka� i zebra� konsorcjum realizuj�cego projekt . W czasie jednego z nich, naukowcy i in�ynierowie w bezpo�rednim kontakcie z osobami niepe�nosprawnymi, mogli zapozna� si� z ich problemami i lepiej zrozumie� ich potrzeby.

Na przyk�ad, wi�kszo�� obecnych system�w jest instalowanych na stole. Natomiast uczestnicy spotkania zauwa�yli, �e w wi�kszo�ci potrzebuj�cy przebywaj� w ��kach. Wielu badaczy nie zdawa�o sobie sprawy z tego, �e przystosowanie system�w do korzystania w pozycji le��cej wymaga wprowadzenie pewnych skomplikowanych zmian.

Projekt ma za sob� dobry pocz�tek. Wcze�niej, wszyscy zainteresowani, badacze, producenci, u�ytkownicy ko�cowi pozostawali w swoich �rodowiskach. Teraz uda�o si� zgromadzi� wszystkich razem i uzyska� odpowiedni� "mas� krytyczn�", dzi�ki czemu du�o po�ytecznej pracy mo�e by� wykonane, zauwa�a Prof. R�ih�. Dodaje r�wnie�, �e konsorcjum jest otwarte na wsp�prac� z innymi grupami i dzia�aj�cymi w tej dziedzinie, zapraszaj�c wszystkich zainteresowanych na tegoroczn� otwart� konferencj� COGAIN, 4-5 wrze�nia w Turynie.