Sterowanie mimiką twarzy szansą na szerszą dostępność VR i AR

Naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow i Uniwersytetu St. Gallen w Szwajcarii opracowali metodę rozpoznawania siedmiu prostych wyrazów twarzy za pomocą gogli VR Meta Quest Pro. To podejście może całkowicie odmienić sposób, w jaki użytkownicy – zwłaszcza osoby z niepełnosprawnościami – wchodzą w interakcję z technologiami AR i VR. Badanie pokazuje potencjał alternatywnych interfejsów w przyszłych aplikacjach elektroniki użytkowej i profesjonalnej.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Nowe możliwości sterowania dla osób z niepełnosprawnościami

Otrzymane wyniki sugerują, że ogólnodostępne zestawy VR mogą zapewnić osobom z ograniczoną sprawnością nowe sposoby interakcji z komputerem. Rozwiązanie to może również rozszerzyć wachlarz opcji bezdotykowego sterowania dla wszystkich użytkowników.

W trakcie badania, które zostanie zaprezentowane w formie publikacji podczas konferencji CHI 2025 pod koniec kwietnia, poproszono 20 zdrowych ochotników o odwzorowanie 53 wyrazów twarzy, które są rozpoznawane przez oprogramowanie zestawu Quest Pro.

Wyrażenia te, znane jako jednostki aktywności mimicznej (Facial Action Units – FAUs), są zwykle rejestrowane przez wbudowane kamery zestawu, co umożliwia odwzorowanie ekspresji twarzy w środowiskach wirtualnych.

Ochotnicy mieli wykonać każdą z ekspresji trzykrotnie, utrzymując ją przez trzy sekundy. Następnie oceniali je pod względem komfortu, łatwości wykonania oraz subiektywnego poczucia skuteczności.

Badanie wykazało, że siedem FAU - otwieranie ust, mrużenie lewego i prawego oka, nadymanie lewego i prawego policzka oraz rozciąganie kącików ust w bok - zapewniało najlepszą równowagę między łatwością rozpoznania przez sprzęt a komfortem użytkownika.

Szansa na inkluzywność w technologiach immersyjnych

Dr Graham Wilson z Wydziału Informatyki Uniwersytetu w Glasgow, współautor publikacji, podkreśla:

- Niektórzy uważają, że technologia VR z natury wyklucza osoby z niepełnosprawnościami, ponieważ często wymaga zręcznych ruchów rąk lub pełnej mobilności ciała. To oznacza, że obecnie istnieją bariery ograniczające dostęp do doświadczeń VR i AR. W ramach tego badania chcieliśmy sprawdzić, czy funkcje komercyjnie dostępnych zestawów VR można dostosować tak, by umożliwić precyzyjne sterowanie wyłącznie za pomocą mimiki. Wyniki są obiecujące i mogą zapoczątkować nowe sposoby wykorzystania tej technologii – nie tylko dla osób z niepełnosprawnościami.

Aby ocenić skuteczność siedmiu wybranych FAU, badacze opracowali własny model sieci neuronowej, który rozpoznawał ekspresje z dokładnością 97%.

Mimiczne sterowanie w praktyce – testy z użytkownikami

Następnie poproszono 10 ochotników o wykonanie dwóch zadań, które symulowały potencjalne zastosowania systemu: sterowanie postacią, wybór opcji i strzelanie w grze VR oraz przewijanie, nawigacja i wybór treści podczas przeglądania stron internetowych w środowisku AR. Dla porównania uczestnicy wykonywali te same czynności również z użyciem tradycyjnych kontrolerów VR.

Uczestnicy zgodnie uznali, że chociaż kontrolery oferowały większą precyzję w grach, sterowanie mimiczne działało zaskakująco dobrze i było wygodne. Doświadczenie przeglądania stron oceniono jako intuicyjne, a chęć dalszego korzystania z mimiki jako interfejsu była wysoka.

Uniwersalne interfejsy przyszłości

Dr Mark McGill, współautor publikacji, zaznacza:

- To niewielkie badanie, przeprowadzone z udziałem osób zdrowych, ale wyraźnie wskazuje, że właśnie te siedem FAU jest najlepiej rozpoznawalnych przez dostępny sprzęt i dobrze przekłada się na typowe zastosowania VR i AR. To dla nas punkt wyjścia. Planujemy kolejne badania z udziałem osób z niepełnosprawnościami – np. z zaburzeniami motorycznymi – by dostarczyć twórcom platform XR nowych inspiracji i pomóc im uwolnić się od ograniczeń sterowania ręcznego.

Naukowcy zwracają też uwagę, że zastosowania nowej metody wykraczają poza kwestie dostępności. Sterowanie mimiką może być przydatne np. przy obsłudze okularów AR w trakcie gotowania, noszenia przedmiotów czy w miejscach publicznych, gdzie dyskretna obsługa urządzenia jest pożądana.

Wsparcie dla rozwoju – otwarte dane dla środowiska badawczego

Zespół udostępnił także swój zbiór danych online, zachęcając innych badaczy do własnych eksperymentów z wykorzystaniem wybranych FAU.

Publikacja zatytułowana „InterFACE: Establishing a Facial Action Unit Input Vocabulary for Hands-Free Extended Reality Interactions, from VR Gaming to AR Web Browsing” zostanie zaprezentowana 28 kwietnia 2025 r. podczas konferencji CHI w Jokohamie (Japonia). Badania zostały sfinansowane przez UK Research & Innovation (UKRI) oraz Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC).

Źródło: Techxplore

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Aktualności
Farnell nominuje dr Sarę Ghaemi na stanowisko Regional Sales Director dla regionów Beneluksu i DACH
Produkcja elektroniki
Electro Welle inwestuje blisko 20 mln zł w rozwój zakładu w Marcinkowicach
Pomiary
Konkurs na projekty inteligentnych rozwiązań w zakresie recyklingu lub gospodarki odpadami
Komponenty
Microchip przejmuje Hailo i rozszerza ofertę układów Edge AI
Produkcja elektroniki
Nexperia i Tata Electronics łączą siły w produkcji półprzewodników w Indiach
Mikrokontrolery i IoT
Raspberry Pi zwiększa przychody o 90% dzięki klientom przemysłowym
Zobacz więcej z tagiem: Projektowanie i badania
Gospodarka
Społeczność element14 Community zaprasza inżynierów do bezpłatnego przetestowania nowego komputera jednopłytkowego Arduino VENTUNO Q
Technika
Drony zmieniają oblicze pola walki
Technika
Komory do badań EMC

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów