Osram kooperiert mit Fove Virtual Reality Headset mit Eye-Tracking-Funktion

Das japanische Start-up Fove bietet mit ihrem Eye-Tracking-Headset eine neue Form der Interaktion für die virtuelle Realität. Mit Hilfe der winzigen Infrarot-LED von Osram Opto Semiconductors kann die Blickrichtung und Augenbewegungen der Nutzer nachverfolgt werden.

Mit dem Fove kann jeder vollständig in die Virtuel Reality (VR) eintauchen: Das geschlossene Headset schottet die Nutzer von ihrer Umgebung ab und ermöglicht so ein authentisches Erlebnis in der virtuellen Realität. Sensoren beobachten die Nutzer und integrieren deren Standort sowie deren Bewegungen in das virtuelle Geschehen.

Bisher ist die Steuerung von VR-Systemen jedoch noch verbesserungwürdig. Selbst wenn die Blickrichtung nur ein wenig geändert werden soll, muss der Kopf in die ensptrechende Richtung gedreht werden. Interaktionen sind meist nur durch Handbewegungen und zusätzlichen Controlleren möglich. Doch mit Eye-Tracking kommt nun eine neue Art der Interaktion mit der virtuellen Realität ins Spiel: Die Nutzer können einfach ihren Blick auf Objekte richten und sie so anwählen oder bewegen. Außerdem können sie mit Personen in der virtuellen Realität Augenkontakt aufnehmen oder Aktionen anstoßen, indem sie einen bestimmten Punkt ins Visier nehmen.

Darüber hinaus ermöglicht Eye-Tracking das sogenannte foveated rendering. Das ist ein neues Verfahren, um die Anforderungen an die Rechenleistung und die Grafikkarten eines VR-Systems zu senken. Dabei wird die Auflösung der gezeigten Szenerie auf Basis der Blickrichtung der Nutzer angepasst. Bereiche im Blickfeld der Spieler werden hochaufgelöst dargestellt, während die Peripherie mit geringerer Auflösung gerechnet wird.

Eye-tracking-Systeme dank Infrarot-LED

Eye-tracking-Systeme beleuchten die Augen der Nutzer mit infrarotem Licht und erfassen die reflektierte Strahlung mit einem infrarotempfindlichen Kamerasensor. Daraus berechnen spezielle Algorithmen die Blickrichtung und die Augenbewegungen der Nutzer. Um ein solches System in einem Headset zu realisieren, werden mehrere Infrarot-LED um die zwei Linsen herum montiert. Fove nutzt dafür die 0,5 mm x 1,0 mm x 0,45 mm kleine ChipLED SFH 4053 von Osram Opto Semiconductors.

Ihre Wellenlänge von 850 nm passt zu der spektralen Empfindlichkeit des Kamerasensors und ihr Abstrahlwinkel von +-70° stellt sicher, dass der Augenbereich gleichmäßig ausgeleuchtet ist.

Außerdem verwendet Fove Infrarot-Sensorik, um die Position und die Bewegungen der Nutzer zu beobachten. Diese werden anschließend in das virtuelle Geschehen integriert. Dafür sind mehrere TOPLED SFH 4253 von Osram um das Headset herum angebracht. Sie erzeugen ein Muster von infraroten Lichtpunkten, das von einer Kamera registriert und beobachtet wird, um daraus die Bewegungen der Nutzer zu ermitteln. Mit 850 nm Wellenlänge passt die SFH 4253 sehr gut zu der spektralen Empfindlichkeit des Fotosensors. Auch die Abstrahlcharakteristik und die Gehäusegeometrie des Senders entsprechen den Anforderungen der Anwendung.