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La tecnología de seguimiento ocular de Nvidia podría revolucionar la realidad virtual
Mira un reloj en una pared cercana. El punto focal de su mirada debe estar enfocado, mientras que la escena durante todo el día está borrosa, como si su cerebro estuviera dibujando su entorno o, en términos de gráficos de computadora, representando una versión de baja resolución de la escena.
nvidia está aplicando el mismo truco para representar la realidad virtual, y podría ayudar a mejorar significativamente el realismo de los mundos virtuales. Al concentrar la potencia de reproducción de gráficos en un área más pequeña, es posible mejorar significativamente la imagen que ve una persona.
Leonardo da Vinci fue la primera persona en notar este fenómeno visual, llamado visión foveal, en el siglo XV. David Luebke , junto con otros cuatro investigadores de Nvidia, ha pasado los últimos nueve meses intentando imitar el principio de la realidad virtual renderizando completamente solo el área específica donde mira el jugador y dejando el resto de la escena con una resolución mucho más baja.
Esta escena virtual se representó utilizando el enfoque de visión foveal de Nvidia, que rastrea el enfoque de la mirada del usuario y difumina la visión periférica a su alrededor.
Cuando el jugador que usa el sistema Nvidia se enfoca en una nueva área de la escena, el software de seguimiento ocular cambia el enfoque de la representación en especie. Para renderizar una escena completa en realidad virtual a 90 fotogramas por segundo, la velocidad de fotogramas más baja aceptable en realidad virtual antes de que los usuarios comiencen a reportar náuseas, se deben renderizar cuatro millones de píxeles a casi cien veces por segundo. Pero al enfocar el renderizado solo en la línea de visión del jugador, se pueden lograr grandes ahorros computacionales. Las ganancias de rendimiento son demasiado grandes para ignorarlas, dice Luebke.
El principio no es nuevo en la investigación de la realidad virtual. 'El principio no es nuevo en la investigación de VR. De hecho, los auriculares Fove respaldados por Kickstarter utilizan un sistema similar (consulte 'Apuntar, hacer clic y disparar en realidad virtual: solo con tus ojos'). Luebke ha pasado gran parte de los últimos 15 años estudiando el área, primero como profesor en la Universidad de Virginia y ahora en Nvidia. Sin embargo, anteriormente, la tecnología de seguimiento ocular ha tenido problemas para mantenerse al día con la velocidad vertiginosa de los movimientos del ojo humano, lo que provoca un efecto de latencia que revuelve el estómago cuando un usuario cambia, por ejemplo, del lado izquierdo de una escena al derecho. Un nuevo prototipo de pantalla VR de seguimiento ocular por Instrumentos sensomotores es capaz de realizar un seguimiento ocular preciso y de baja latencia a 250 Hertz. Por primera vez tenemos eye-trackers que no puedes dejar atrás con tus ojos, explica Luebke.
Incluso con esta capacidad, el equipo de Nvidia necesitaba dedicar mucho tiempo a calcular exactamente cuánto podía reducir la resolución de la periferia de una escena antes de que el espectador lo notara. La visión periférica es muy buena para detectar parpadeos, explica Luebke. Se usa para ayudarnos a ver tigres en el bosque.
Como tal, cualquier parpadeo de la degradación es desconcertante. Del mismo modo, si la periferia se vuelve demasiado borrosa, puede crear un efecto de visión de túnel, como si el espectador estuviera mirando a través de unos binoculares. Puedes darte cuenta de que algo anda mal, incluso si no puedes identificar exactamente qué, dice Luebke.
Para resolver el problema, los investigadores de Nvidia descubrieron que si aumentan el contraste de la escena periférica mientras reducen la resolución, la mente humana queda completamente engañada.
Si bien Nvidia no tiene productos en producción que faciliten la técnica, la empresa, que proporciona hardware y software para muchas empresas de realidad virtual, espera que sus hallazgos animen a los principales fabricantes de auriculares a incluir rastreadores oculares en sus futuras pantallas montadas en la cabeza. Parte de lo que estamos haciendo aquí es ayudar a definir las reglas del camino para la realidad virtual, dice Luebke.
Es poco probable que la tecnología aparezca fuera de la realidad virtual, en las computadoras portátiles, por ejemplo, ya que los rastreadores oculares se vuelven mucho menos eficientes cuanto más lejos están de la cara. La realidad virtual, donde el rastreador se encuentra a unos pocos centímetros del ojo, por el contrario, ofrece la pareja ideal. Es probable que la tecnología impacte en las futuras tarjetas gráficas de la compañía, brindando a los desarrolladores la oportunidad de priorizar el procesamiento computacional en píxeles específicos y redefinir los algoritmos de renderizado.