Head-Tracking und Eye-Tracking am flachen Bildschirm

Ein flacher Bildschirm zeigt Ihnen einen festen Blickpunkt, und die Kopfverfolgung macht daraus ein Fenster, in dem Sie sich umsehen können. Sie ist der günstigste Weg, einen Teil dessen zurückzuholen, was eine Brille gibt, und sie löst ein bestimmtes Problem statt eine allgemeine Verbesserung zu sein.

Die beiden Techniken und was sie trennt

Die Kopfverfolgung folgt der Lage Ihres Kopfes. Ein Tracker, der nur Gieren, Nicken und Rollen liefert, hat drei Freiheitsgrade, einer, der zusätzlich Verschiebungen in X, Y und Z liefert, hat sechs, und der Unterschied ist, ob ein Vorbeugen die Ansicht verschiebt oder nur ein Kopfdrehen.

TrackIR ist der etablierte Hardwareansatz, mit einem Infrarotsensor am Monitor und einem Sender an Kopfhörer oder Mütze. Die veröffentlichten Werte für TrackIR 5 sind eine vollständige Lage in sechs Freiheitsgraden aus Nicken, Gieren, Rollen sowie Verschiebung in X, Y und Z, mit einer Verzögerung unter 8 Millisekunden und über 200 Spielanbindungen, die zusätzliche Zwischensoftware überflüssig machen.

Die Blickverfolgung beantwortet eine andere Frage. Ein Tobii-Gerät folgt der Blickrichtung für die Bedienung von Oberflächen und liefert keine genaue Kopfposition, beide sind also kein Ersatz füreinander: Das eine sagt dem Simulator, wo Ihr Kopf ist, das andere, wohin Sie schauen.

Der kostenlose Weg und wo er endet

opentrack ist quelloffene Software mit einer FreeTrack-kompatiblen Schnittstelle, die von sehr vielen Spielen als direkter Ersatz genutzt wird, und sie kann die Verfolgung aus einer Webkamera oder aus Blickverfolgungshardware in über 200 Spielen speisen. Wer wissen will, ob Kopfverfolgung überhaupt hilft, zahlt dafür nichts außer einer Webkamera.

Was sie stattdessen kostet, sind Verzögerung und Stabilität. Eine Lösung über Webkamera läuft mit der Bildrate der Kamera und reagiert empfindlich auf Licht, während spezialisierte Hardware eine Verzögerung unter 8 Millisekunden veröffentlicht und im Dunkeln funktioniert. Der Unterschied zeigt sich als Ansicht, die dem Kopf leicht hinterherhinkt, und das ist genau die Art von Widerspruch, die Unbehagen erzeugt.

Und der kostenlose Weg braucht Einrichtung. Kennlinien, Totzonen und Achsengrenzen müssen gesetzt werden, und ein schlecht eingerichteter Tracker ist schlechter als keiner, weil er sich bewegt, wenn Sie es nicht verlangt haben.

Welches Problem sie tatsächlich löst

In die Kurve schauen. An einem Einzelbildschirm mit richtigem Sichtfeld kann der Scheitelpunkt einer engen Linkskurve außerhalb des Bildes liegen, und die Kopfverfolgung erlaubt einen Blick dorthin, wie Sie es im Auto täten. Das ist der Fall, in dem sie wirklich Information hinzufügt.

Einen Spiegel oder ein Auto daneben prüfen. Im Verkehr ersetzt eine kleine Kopfbewegung, um zu sehen, wer neben Ihnen ist, das Raten, und hier berichten Fahrer am Einzelbildschirm vom größten praktischen Nutzen.

Was sie nicht löst, ist die Tiefe. Die Kopfverfolgung verschiebt ein flaches Bild, sie gibt keine Stereotiefe, und genau die liefert eine Brille, weshalb VR eine andere Art von Lösung bleibt und nicht ein anderer Grad derselben.

So einstellen, dass sie hilft

Stellen Sie die Bewegung kleiner als die Wirklichkeit, nicht größer. Eine Zuordnung eins zu eins heißt, dass ein Kopfdrehen um 30 Grad die Ansicht um 30 Grad dreht, und Ihre Augen verlassen dann den Bildschirm. Die Bewegung so zu verstärken, dass 15 Grad Kopfdrehung 45 Grad Ansicht erzeugen, hält Ihre Augen am Bild, und darum geht es.

Und ergänzen Sie eine Totzone in der Mitte. Kleine unwillkürliche Bewegungen beim Bremsen sollen die Ansicht nicht verschieben, und ein paar Grad Totzone entfernen das Zittern, ohne die Funktion zu entfernen.

Prüfen Sie danach das Sichtfeld erneut. Die Kopfverfolgung ändert, wie viel Welt Sie erreichen können, aber nicht die Geometrie dessen, was auf dem Bildschirm ist, die Rechnung aus Bildbreite und Augenabstand gilt also genau wie vorher.

Quellen

1. opentrack, offizielle Projektseite
2. iRacing, offizielle Systemanforderungen samt Hinweis zu VR

Haeufige Fragen

Ersetzt Kopfverfolgung eine VR-Brille?

Nein. Sie verschiebt ein flaches Bild und liefert keine Stereotiefe, und genau die gibt eine Brille.

Drei oder sechs Freiheitsgrade?

Sechs, wenn möglich. Das Vorbeugen, um in eine Kurve zu schauen, hilft am meisten, und ein Tracker mit drei Freiheitsgraden kann es nicht.

Kann ich es kostenlos ausprobieren?

Ja. opentrack mit einer Webkamera funktioniert in über 200 Spielen, zum Preis von Verzögerung und Lichtempfindlichkeit gegenüber spezialisierter Hardware unter 8 ms.

Soll die Bewegung eins zu eins sein?

Nein. Verstärken Sie sie, sodass eine kleine Kopfdrehung eine größere Ansichtsbewegung erzeugt, sonst verlassen Ihre Augen den Bildschirm.