Ovládejte PC pohledem

Po dotykovém displeji a rozpoznávání gest je tu další způsob intuitivního ovládání počítače: ovládání očima.
CHRISTOPH SCHMIDT, PAVEL TROUSIL

Intuitivní a přímé ovládání počítače může být receptem pro další rozvoj informačních technologií. Po čistě aktivním ovládání pomocí klávesnice a myši, které vyžaduje hodně pohybů a abstrakčních schopností uživatelů, přišel Apple s dalším krokem – jednodušším ovládáním pomocí prstů a dotykového displeje, například u svého iPadu. Microsoft pak šel ještě dál a uvolnil uživatele z nutnosti fyzického kontaktu se zařízením. Jeho ovladač Kinect, který se velmi dobře prodává, rozpoznává pohyby rukou i dalších částí těla. Dalším krokem ke zjednodušení ovládání počítače je ovládání pomocí očí ("eye tracking"). Počítač nemusíte ovládat aktivně – sám pozná, na co se díváte, co vás zajímá a co chcete udělat, a na to příslušným způsobem reaguje. Počítač řízený pomocí očí tedy například posune stránku, když se dostanete na její konec, nabídne definici slova nebo překlad, pokud na něm zůstanete "viset" očima, a získáte skutečně oční kontakt s dalšími postavami v případě hraní 3D her.
Ovládání pomocí očí je možné díky tomu, jak naše oko pracuje. Například při čtení a dalších podobných aktivitách vidí lidé dobře jen v části svého zorného pole. Kromě toho se oko musí na sledovaný objekt zaměřit alespoň po dobu 50 milisekund, aby bylo schopno ho rozpoznat. Oko pracuje s tzv. fixací.

Eye tracker: Jak toto zařízení funguje

Aby bylo možné fixace oka zaznamenat, zařízení Eye tracker, které může být integrováno například do víka notebooku či do monitoru nebo se připojovat samostatně jako například Microsoft Kinect, vysílá neviditelné infračervené paprsky, které se odráží v oku uživatele. Ty pak Eye tracker pomocí kamerky zachytí a vyhodnotí.
Existují dva způsoby osvětlení, které poskytují dobré výsledky v závislosti na barvě očí a na okolním světle: jeden zdroj světla je umístěn blízko optiky Eye trackeru, takže se pak zdá, že oční panenka je světlejší než duhovka (efekt červených očí), nebo je naopak zdroj světla umístěn od objektivu dál, takže se panenka jeví tmavší než duhovka. Která metoda je lepší, to si rozhodne Eye tracker automaticky během kalibrace. Také se přitom dozví údaje o rozměrech displeje a umístění očí a jejich vzdálenosti. Během provozu pak Eye tracker zaznamenává pohyb před monitorem. Současné zařízení, které pomáhá handicapovaným lidem, zachytí oblast asi 30 × 40 cm na vzdálenost asi 50–80 cm. Při vzorkovací frekvenci 120 Hz generuje kamera obraz každých 8,3 ms a ví tedy, kde se oko nachází. Eye tracker pak určí směr, jakým se oko dívá, pomocí vektoru mezi rozdílnými odrazy panenky a duhovky (viz obrázek). Mnoho pohybů oka a mrkání musí software odfiltrovat. Na vzdálenost 70 cm lze rozpoznat místo, kam se oko dívá, s přesností 6 mm. Software tedy může určit i slovo, které zrovna čtete.

Ovládání očima: Nové možnosti

Ovládání pomocí očí samozřejmě nemůže plně nahradit zařízení, jako je myš a klávesnice, ale může se stát vhodným doplňkem. Uživatel tak například může ovládat kurzor očima a rukou kliknout myší. Zvláště vhodné je pak ovládání počítače očima pro tělesně postižené, kteří by jinak neměli možnost počítače používat. Zařízení mohou využít například i lékaři, kteří si snadněji prohlédnou rentgenové snímky nebo jiné údaje, aniž by museli přerušit práci. Mohou také zkoumat kognitivní schopnosti dětí, které teprve začínají mluvit, a výzkumníci mohou zjišťovat, jak vlastně čteme.
Problém je, že zařízení je zatím poměrně drahé. Nemusí to ale trvat dlouho, a stane se masovou záležitostí a součástí běžných notebooků. Kromě zahraničních produktů (například švédské firmy Tobii, www.tobii.com) existuje i zajímavé české řešení. Jde o systém I4Control (Eye for Control), který umožňuje motoricky handicapovaným uživatelům (jedněmi z posledních svalů, které zůstávají funkční, jsou právě oční svaly) ovládat prostřednictvím pohybů očí (případně hlavy) počítač. K výhodám zařízení patří snadná instalace (připojuje se přes USB), jednoduchý způsob používání a relativně nízká cena (38 900 Kč).
I4Control pracuje na trochu jiném principu: nepoužívá infračervený zdroj světla a základ tvoří malá kamera, která je uchycena k brýlové obrubě a z bezprostřední blízkosti snímá pohyby očí uživatele. Informace o změně polohy zorničky slouží k řízení kurzoru. Kliknutí levého tlačítka myši nahrazuje mrknutí. Pravé tlačítko myši nahrazují doplňkové funkce základního menu. Doprovodný software k systému I4Control umožňuje handicapovaným uživatelům efektivněji ovládat instalované aplikace. Podrobnosti naleznete na www.i4control.cz.
AUTOR@CHIP.CZ


POČÍTAČ SPLNÍ, CO VÁM NA OČÍCH VIDÍ
Díky snímkům z kamery může Eye tracker přesně zjistit, kde máte oči a na co se zrovna dívají. Software pak na to může adekvátně reagovat.
1. Eye tracker
Zařízení zaznamenává odrazy infračerveného světla v oku a zjišťuje tak, kam oko směřuje.
2. Software
"Eye tracking" software mimo jiné zjišťuje vzájemný vztah mezi pohybem očí a obsahem obrazovky.
3. Reakce
Počítač například automaticky posune text, pokud se uživatel dostane na konec stránky.
Infra(červené) oko
Infračervené světlo zajistí velký kontrast mezi duhovkou (zelená) a panenkou.
Detekce pohybu
Eye tracker vypočítá směr pohybu podle rozdílných odrazů.


Foto: Pomoc: Motoricky handicapovaným uživatelům může Eye tracker pomoci komunikovat.
Foto: I4Control: Český produkt pro sledování pohybu očí se snadno instaluje i používá a není drahý.
Foto: "Poslouchání" těch, kteří ještě nemluví: Tracker rozpozná, kam se dítě dívá a co ho zajímá.