美國亞利桑那大學的研究團隊近日發表了一項創新方法，有望徹底改變眼球追蹤應用。他們的研究成果發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊，指出將強大的三維成像技術「偏折術」（deflectometry）與先進的計算方法結合，有潛力顯著提升現有的眼球追蹤技術。

研究人員表示，目前的眼球追蹤方法僅能從少數稀疏的表面點（最多約十幾個）捕捉眼球的方向資訊。而其偏折術方法，能利用超過四萬個表面點的資訊，理論上甚至能達到數百萬個，所有這些資訊都來自單一、瞬間的相機影像。

該研究的作者指出，更多數據點能提供更多資訊，進而大幅提升注視方向估計的精準度。這對於實現下一代虛擬實境應用至關重要。已證實，相較於傳統方法，新的技術能輕易將獲取的數據點數量提升超過三千倍。

偏折術是一種三維成像技術，能以極高的精準度測量反射表面。偏折術的常見應用包括掃描大型望遠鏡鏡片或其他高性能光學元件，以檢測其微小的缺陷或與預期形狀的偏差。

將偏折術應用於工業表面檢測以外的領域，是威洛米澤研究團隊在亞利桑那大學計算三維成像與測量實驗室的研究重點。該團隊將偏折術與電腦視覺研究中常用的先進計算方法結合，形成威洛米澤稱之為「計算偏折術」的研究方向，其中包括繪畫和藝術品分析、用於測量皮膚病變形狀的平板電腦三維成像方法，以及眼球追蹤等技術。

在這項研究中，研究團隊對人類受試者和一個逼真的模擬眼球模型進行了實驗。團隊測量了受試者的觀看方向，並能夠以 0.46 到 0.97 度的精準度追蹤他們的注視方向。在模擬眼球模型上的測試中，誤差僅約 0.1 度。

新方法不再依賴少數紅外線點光源來獲取眼球表面反射的資訊，而是使用顯示已知結構化光線模式的螢幕作為照明光源。螢幕上超過一百萬個像素中的每一個，都可以作為獨立的點光源。