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.

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

Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Produkcja elektroniki
Ukazał się nowy katalog produktowy Grupy Renex
Mikrokontrolery i IoT
Texas Instruments kupuje Silicon Labs za 7,5 mld USD i wzmacnia segment bezprzewodowej łączności IoT
Komponenty
Positron pozyskuje 230 mln USD na ASIC do inferencji AI. Startup stawia na architekturę „memory-first”
Komponenty
Infineon przejmuje od ams OSRAM działalność w zakresie sensorów
Komunikacja
Nowe przemysłowe switche rack firmy Antaira do wymagających zastosowań
Produkcja elektroniki
SMT napędza globalną produkcję elektroniki. Rynek wart 9,56 mld USD do 2030 roku
Zobacz więcej z tagiem: Projektowanie i badania
Konferencja
DesignCon 2026 - konferencja dla projektantów urządzeń elektronicznych
Gospodarka
Elastyczny chip AI cieńszy niż ludzki włos. FLEXI może zmienić rynek elektroniki wearables
Gospodarka
Mitsubishi Electric i MHI inwestują w następcę modułu ISS. Nowa era komercjalizacji orbity LEO

Projektowanie układów chłodzenia w elektronice - metody obliczeniowe i symulacyjne

Rosnące straty mocy w nowoczesnych układach elektronicznych sprawiają, że zarządzanie temperaturą przestaje być jedynie zagadnieniem pomocniczym, a staje się jednym z kluczowych elementów procesu projektowego. Od poprawnego odprowadzania ciepła zależy nie tylko spełnienie dopuszczalnych warunków pracy komponentów, lecz także długoterminowa niezawodność urządzenia, jego trwałość oraz zgodność z obowiązującymi normami. W niniejszym artykule przedstawiono uporządkowane podejście do projektowania układów chłodzenia, obejmujące metody obliczania strat mocy, analizę termiczną oraz wykorzystanie narzędzi symulacyjnych, w tym modeli cieplnych implementowanych w środowiskach symulacji elektrycznych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów