Οι smart φακοί επαφής ετοιμάζονται να αλλάξουν ριζικά τον τρόπο που επικοινωνούμε με τις οθόνες μας, καταργώντας οριστικά την ανάγκη για ακριβό και ογκώδη εξοπλισμό. Ιστορικά, η παρακολούθηση του βλέμματος (eye-tracking) αποτελούσε συνώνυμο των δαπανηρών αισθητήρων υπερύθρων, του hardware και των αυστηρά ελεγχόμενων συνθηκών φωτισμού, όπως αυτά που συναντάμε στα σύγχρονα VR. Όλα αυτά, ωστόσο, ενδέχεται σύντομα να αποτελέσουν παρελθόν.
Η XPANCEO αναπτύσσει ένα καινοτόμο σύστημα έξυπνων φακών επαφής το οποίο υπόσχεται να προσφέρει κορυφαία παρακολούθηση του βλέμματος, αξιοποιώντας απλώς τις συμβατικές κάμερες που βρίσκονται ήδη ενσωματωμένες στις συσκευές που χρησιμοποιείτε καθημερινά, εισάγοντας τον όρο του παθητικού eye-tracking.
Τι είναι το παθητικό eye-tracking με απλά λόγια
Για να κατανοήσουμε το μέγεθος αυτής της τεχνολογικής επανάστασης, είναι χρήσιμο να δούμε πώς λειτουργούσαν τα πράγματα μέχρι σήμερα. Το παραδοσιακό, «ενεργό» eye-tracking μοιάζει με το να ψάχνεις κάτι στο σκοτάδι χρησιμοποιώντας έναν φακό. Οι συσκευές εκπέμπουν συνεχώς υπέρυθρο φως (infrared light) μέσα στα μάτια του χρήστη και ειδικές κάμερες διαβάζουν την αντανάκλαση αυτού του φωτός για να υπολογίσουν πού κοιτάζει. Αυτή η διαδικασία είναι ενεργοβόρα, απαιτεί μπαταρίες, ειδικά κυκλώματα και ογκώδεις αισθητήρες, ενώ συχνά αποτυγχάνει σε εξωτερικούς χώρους λόγω του ηλιακού φωτός.
Αντίθετα, το «παθητικό» eye-tracking (passive tracking) είναι εντελώς διαφορετικό και εντυπωσιακά απλό. Φανταστείτε ότι η εταιρεία τοποθετεί ένα μικροσκοπικό, αόρατο αυτοκόλλητο ή ένα οπτικό “barcode” πάνω στον φακό επαφής που φοράτε. Ο φακός δεν έχει μέσα του μπαταρίες, καλώδια ή τσιπ που εκπέμπουν σήμα. Απλώς κάθεται στο μάτι σας. Οι κανονικές, καθημερινές κάμερες που ήδη διαθέτετε – όπως η κάμερα του κινητού σας τηλεφώνου, η webcam του laptop σας, ή η κάμερα στο ταμπλό του αυτοκινήτου – απλώς «κοιτάζουν» αυτό το αόρατο μοτίβο. Καθώς το μάτι σας κινείται δεξιά, αριστερά ή πάνω-κάτω, το μοτίβο αλλάζει γωνία. Η εξωτερική κάμερα βλέπει αυτή την αλλαγή και υπολογίζει ακαριαία προς τα πού εστιάζει το βλέμμα σας. Είναι μια διαδικασία παθητική, διότι ο φακός δεν κάνει απολύτως καμία ενέργεια- απλώς αντανακλά το περιβάλλον φως με έναν πολύ συγκεκριμένο τρόπο, μεταφέροντας όλο το υπολογιστικό βάρος στη συσκευή που σας παρακολουθεί.
Πώς λειτουργούν τα οπτικά πλέγματα και το φαινόμενο moiré
Για να επιτευχθεί αυτή η οπτική μαγεία, η XPANCEO χρησιμοποιεί προηγμένη νανοτεχνολογία. Κάθε φακός περιέχει δύο εξαιρετικά λεπτά οπτικά πλέγματα (optical gratings), τα οποία τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο, με ένα ελάχιστο, μικροσκοπικό κενό ανάμεσά τους. Καθώς το μάτι περιστρέφεται, αυτά τα δύο στρώματα μετατοπίζονται ελαφρώς το ένα σε σχέση με το άλλο. Η μετατόπιση δημιουργεί μεταβαλλόμενα μοτίβα συμβολής – γνωστά στην οπτική φυσική ως φαινόμενο moiré – τα οποία οι κάμερες μπορούν να ανιχνεύσουν και να ερμηνεύσουν με τεράστια ακρίβεια που αγγίζει τις 0,3 μοίρες.
Αυτό το στοιχείο παρακολούθησης είναι εξαιρετικά μικρό, περίπου 2,5 επί 2,5 χιλιοστά, και βρίσκεται απολύτως προστατευμένο μέσα σε ένα βιοσυμβατό, μαλακό υλικό. Το γεγονός ότι χρησιμοποιούνται υλικά συμβατά με τη στάνταρ βιομηχανική παραγωγή φακών, υποδηλώνει ότι η τεχνολογία μπορεί να παραχθεί μαζικά, χωρίς να χρειαστεί να ανακαλυφθεί από την αρχή ο τρόπος κατασκευής των φακών επαφής.
Τι ακριβώς θα κάνουν οι φακοί επαφής στην καθημερινότητά μας
Η πρακτική εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας θα αλλάξει εντελώς τον τρόπο που χειριζόμαστε τα πάντα γύρω μας. Εφόσον το σύστημα λειτουργήσει αξιόπιστα, οι φακοί αυτοί θα σας επιτρέπουν να ελέγχετε τις συσκευές σας κυριολεκτικά με τη δύναμη του βλέμματος. Διαβάζοντας ένα άρθρο στο κινητό ή το tablet σας, δεν θα χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε το δάχτυλό σας για να κάνετε κύλιση (scrolling) προς τα κάτω- η συσκευή θα καταλαβαίνει ότι τα μάτια σας έφτασαν στο τέλος της σελίδας και θα κατεβάζει το κείμενο αυτόματα. Θα μπορείτε να περιηγηθείτε στα μενού μιας έξυπνης τηλεόρασης ή ενός υπολογιστή, επιλέγοντας εικονίδια και φακέλους απλώς κοιτάζοντάς τα για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας και της βιομηχανικής ασφάλειας, οι εφαρμογές είναι σωτήριες. Οι υπάρχουσες κάμερες μέσα στην καμπίνα του αυτοκινήτου θα μπορούν να παρακολουθούν τον οδηγό σε πραγματικό χρόνο. Εάν ο αλγόριθμος αντιληφθεί μέσω των φακών επαφής ότι το βλέμμα του οδηγού δεν εστιάζει στον δρόμο, ότι τα μάτια του κλείνουν ή ότι υπάρχει έλλειψη προσοχής, το όχημα θα ενεργοποιεί αυτόματα ηχητικές προειδοποιήσεις ή συστήματα αυτόματου φρεναρίσματος, βελτιώνοντας δραματικά την οδική ασφάλεια χωρίς την προσθήκη πολύπλοκου, νέου εξοπλισμού στο ταμπλό. Παράλληλα, οι κατασκευαστές υλικού παγκοσμίως θα μπορούν να παραλείψουν εντελώς την προσθήκη νέων, δαπανηρών αισθητήρων υπερύθρων στις μελλοντικές τους συσκευές AR/VR, μειώνοντας το κόστος και το βάρος των συσκευών.
Η επανάσταση στην ιατρική διάγνωση και τα επόμενα βήματα
Υπάρχει επίσης μια τεράστια ιατρική διάσταση στο συγκεκριμένο εγχείρημα. Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι οι λεπτές, ανεπαίσθητες κινήσεις και οι μικρο-προσηλώσεις των ματιών αποτελούν αναγνωρισμένους, πρώιμους δείκτες για την εκδήλωση σοβαρών νευροεκφυλιστικών παθήσεων, όπως είναι η νόσος του Πάρκινσον και η νόσος του Αλτσχάιμερ. Καθιστώντας την παρακολούθηση του βλέμματος προσβάσιμη στην καθημερινότητα, συνεχόμενη και απολύτως μη επεμβατική, η ιατρική κοινότητα θα μπορούσε να αποκτήσει ένα τεράστιο διαγνωστικό εργαλείο. Το σύστημα θα μπορούσε να καταγράφει το ιστορικό των οφθαλμικών κινήσεων του ασθενούς μέσα στην ημέρα και να ειδοποιεί τον γιατρό του στην πρώτη ένδειξη κάποιας μικροσκοπικής δυσλειτουργίας, πολύ πριν εμφανιστούν τα πρώτα εμφανή, κλινικά συμπτώματα. Αν και απαιτείται ακόμη εκτεταμένη κλινική επικύρωση (real-world validation), οι δυνατότητες είναι απεριόριστες.
Προς το παρόν, η επαναστατική αυτή τεχνολογία παραμένει σε πρώιμο στάδιο έρευνας, χωρίς να υπάρχει ένα απολύτως σαφές χρονοδιάγραμμα εμπορικής κυκλοφορίας ή κάποια ενδεικτική τιμολόγηση. Το επόμενο, καθοριστικό βήμα είναι να αποδειχθεί ότι αυτός ο παθητικός σχεδιασμός λειτουργεί με συνέπεια έξω από τα ελεγχόμενα εργαστήρια, κάτω από διαφορετικές συνθήκες φωτισμού του πραγματικού κόσμου. Αν η παραγωγή καταφέρει να κλιμακωθεί χωρίς να θυσιαστεί η άνεση και η ασφάλεια του χρήστη, οι παθητικοί φακοί επαφής θα μπορούσαν να μετατρέψουν το gaze tracking σε ένα απολύτως τυπικό, καθολικό χαρακτηριστικό, διαμορφώνοντας τον τρόπο που επικοινωνούμε με τον ψηφιακό κόσμο τις επόμενες δεκαετίες.
