УДК 6

АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ АЙ-ТРЕКИНГА

Третьякова Виктория Мухамедовна1, Рыбанов Александр Александрович2
1Волжский Политехнический институт филиал Волгоградского государственного технического университета, студент 3-го курса
2Волжский Политехнический институт филиал Волгоградского государственного технического университета, заведующий кафедрой "Информатика и технология программирования", кандидат технических наук, доцент

Аннотация
В статье проводится анализ применения технологии eye-tracking. Рассматриваются виды устройств для отслеживания движения глаз. Возможности существующих программных средств на сегодняшний день не могут полностью удовлетворять потребителям, по отдельности у каждого ПО маленький набор выполняемых функций.

Ключевые слова: ай-трекинг, отслеживание движения глаз, фиксация взгляда


ANALYSIS OF APPLICATION OF THE EYE-TRACKING TECHNOLOGY

Tretyakova Viktoriya Muchamedovna1, Rybanov Alexander Aleksandrovich2
1Volzhsky Polytechnic Institute branch of the Volgograd State Technical University, student
2Volzhsky Polytechnic Institute branch of the Volgograd State Technical University, head of Informatics and programming techniques Department, PhD in Technical Sciences, Associate Professor

Abstract
In this article the analysis of application of the eye-tracking technology is carried out. Types of devices for tracking of the eyes' movement are considered. Possibilities of the existing software cannot satisfy completely to consumers, separately every software has a small set of the carried-out functions today.

Keywords: eye tracking, eye-tracker


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Третьякова В.М., Рыбанов А.А. Анализ применения технологии Ай-трекинга // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/07/70126 (дата обращения: 20.11.2016).

Eye-tracking – это особая технология, которая позволяет фиксировать и отслеживать движение глаз человека с использованием специальных приборов. Суть данной технологии состоит в следующем: специальное оборудование “eye-tracker” улавливает зрачок человека и следит за его взглядом, при этом регистрируются все  перемещения, остановки и время задержки на объекте.

Технология eye-tracking является довольно молодой. В России она еще малоизвестна, а применяют ее вовсе единицы, так как это очень дорогостоящее удовольствие.

Перед началом работы с eye-tracker проводится калибровка устройства для точности определения направления взгляда, так как глаза у всех людей различаются. Для этого на экране появляются шарики, за которым необходимо следить взглядом, тем временем прибор рассчитывает коэффициенты, которые соответствуют определенному человеку и будут верно работать только для него.

Существуют несколько видов eye-tracker: мобильное устройство (Eye-tracking glasses), стационарное устройство (Desktop eye-tracker) и портативное устройство. Изображение видов представлено на рисунке 1.

Мобильный eye-tracker применяется для исследований вне стен лаборатории. Устройство, похожее на очки со специальными вмонтированными камерами, фиксируется на голове испытуемого, свободно перемещающегося в пространстве. Мобильный eye-tracker, определяя угол поворота глазного яблока, совмещает видеокартинку и координаты взгляда человека. (Рисунок 1а)

Во время работы со стационарным eye-tracker’ом человек находится  непосредственно перед монитором стационарного компьютера, в который вмонтирована инфракрасная камера. Испытуемый находится в условиях, близких к естественным, т.е. может совершать небольшие перемещения, движения головой. (Рисунок 1б)

Портативный eye-tracker – устройство, размещаемое на столе перед экраном монитора, либо на сам монитор, подключается  через  порт USB 3.0. Для данного прибора повышается легкость калибровки, так как на испытуемого уже не надеваются очки. Не удобен тем, что человек не может совершать движения, активно двигать головой. (Рисунок 1в)

Рисунок 1. Eye-tracker устройства компании Tobii.

Процесс функционирования  eye-tracker’а состоит в том, что зрачок человека подсвечивается инфракрасным лучом, создавая на поверхности роговицы блики. В это же время камеры eye-tracker’а фокусируются на этих бликах, и записывают все перемещения взгляда, а уже затем компьютерная программа обрабатывает данные и интерпретирует их в графическую форму. Схема работы Desktop eye-tracker представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Схема работы Desktop eye-tracker

На сегодняшний день сфера применения eye-tracking очень обширна, ведь технология eye-tracking активно развивается, проникая во все сферы жизни человека. И на данный момент времени она используется в следующих направлениях:

  • исследование  интерфейсов программных продуктов [1, 2-4] на предмет удобства взаимодействия пользователя с их элементами управления, при этом удобным является интерфейс,  в котором выполнение задач предметной области происходит за наименьший промежуток времени;
  • исследования в маркетинге [5], т.е. измерение потребительского внимания с целью поиска и разработки эффективных маркетинговых коммуникаций взаимодействия с потенциальным покупателем;
  • исследования в автомобильной индустрии [6, 7]: использование устройства eye-tracker для отслеживания сосредоточенности водителя на дороге, в случае его отвлечения, прибор подает звуковой сигнал;
  • исследования в образовании [8, 9, 10]: оценка качества  текстов учебно-методических пособий,  эффективности презентационных материалов.
  • исследование рекламы на предмет ее эффективности, поиск оптимального расположения предметов [11] с целью усиления контекстного сообщения;
  • психологические исследования, направленные на определение эмоций человека;
  • социологические исследования;
  • исследования в медицине [12], направленные на поиск и диагностирование глазных заболеваний, а также расстройств, таких как аутизм, болезнь Паркинсона и т.д.

Такое широкое применение eye-tracking повышает востребованность в разработке специализированного программного обеспечения применительно к различным сферам жизни. На данный момент производители оборудования для eye-tracking выпускают программное обеспечение, направленное на обработку данных, полученных в ходе работы их собственно выпущенных устройств ( BeGaze, NYAN, Tobii Studio), они ориентированы на реализацию только основных функций, таких как:

  • визуализация исходных данных,
  • фиксация взгляда,
  • визуализация траектории движения взгляда,
  • визуализация областей интереса и т.п.

Существуют и бесплатные программы для решения частных задач при обработке данных. Среди них наиболее популярными являются:

  • Open Gaze and Mouse Analyzer ( OGAMA) - программа, написанная на языке С# с использованием библиотек NET. Все данные хранятся в базе Microsoft SQL. Главными достоинствами данного программного обеспечения являются открытость исходного кода, достаточно высокая функциональность для обработки данных и возможность работать с данными, полученными с eye-tracker’ов разных производителей. Из недостатков можно выделить платформозависимость, т.е. данное ПО может работать только на компьютерах с операционной системой Microsoft Windows, начиная с Windows XP. Скриншот работы программы представлен на рис. 3.
  • GazeParser – открытая библиотека, написанная на языке Python. Предназначена для регистрации движения глаз, используя недорогие устройства, например, веб-камеры, для визуализации этого движения. Недостаток библиотеки состоит в том, что для работы  данным ПО необходимо владеть навыками программирования. На рис. 4 представлена работа данной системы.
  • Dynamic Areas of Interest (DynAOI) – программное обеспечение, работающее с анимацией, трехмерными моделями. Является узкоспециализированным программным продуктом, и применяется для создания динамических зон интереса. Для использования данного ПО необходимо владеть навыками программирования. Минусом является невозможность проведения выборочного анализа.
  • EyePatterns - программный продукт для построения закономерностей в последовательности фиксации взгляда испытуемого и обнаружения факторов, влияющих на данные фиксации. Программа имеет удобный и интуитивно понятный интерфейс, имеется также возможность проведения выборочного анализа.

Рисунок 3. Скриншот работы программного обеспечения OGAMA

Рисунок 4. Скриншот работы системы GazeParser

Возможности существующих программных средств на сегодняшний день не могут полностью удовлетворять потребителям, по отдельности у каждого ПО маленький набор выполняемых функций. Что же касается платных штатных программных продуктов, то что они предназначены для работы в лабораторных условиях, не являются мобильными продуктами. Чаще всего такие программные средства могут работать только на определенной операционной системе, что также затрудняет их использование. Кроме того для работы с большинством систем необходимо иметь навыки в программировании, тем самым ограничивается круг людей, которые смогут применять данное ПО.

Таким образом, анализ существующих программных продуктов показывает, что на данный момент не существует такого ПО, которое может удовлетворить потребности исследователей в полной мере.


Библиографический список
  1. Билялова В.М., Рыбанов А.А. Применение закона Фиттса к оценке навыков работы пользователей с компьютерными устройствами целеуказания // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 2. № 32. С. 9-14.
  2. Рыбанов А.А. Применение метода сортировки карточек при проектировании навигационного меню информационной системы // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 40. С. 15-21.
  3. Рыбанов А.А., Коростелев Р.А., Киселев В.В. IDEF1X-модель базы данных web-ориентированной информационной системы оценки семантического качества меню пользователя // Молодой ученый. 2013. № 5. С. 170-172.
  4. Rybanov A., Tretyakova V. Application of Fitts’s law to the assessment of users’ skills of work with computer devices of targeting // Pedagogical and psychological problems of the modern society: scientific approaches to the study and overcoming practices 2nd edition: research articles . Science editor: A. Burkov.San Francisco,California,USA, 2015. С. 39-47.
  5. Архипова Н.А., Солдатова Е.В. Продвижение новых продуктов зао «торговый дом «талина» на основе инструментов нейромаркетинга // Системное управление. 2012. № 2 (15). С. 2.
  6. Моисеев Ю.И., Рыбанов А.А. Подходы к автоматизации деятельности автошкол и количественной оценке навыков вождения // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 43. С. 17-21.
  7. Моисеев Ю.И., Рыбанов А.А., Сухов А.А. Перспективные направления развития технологий на автомобильном транспорте // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 46. С. 31-34.
  8. Панкова Л.А., Рыбанов А.А. Исследование методов адаптации к обучаемому в современных компьютерных обучающих системах // Актуальные вопросы профессионального образования. 2008. Т. 5. № 5 (43). С. 67-69.
  9. Рыбанов А.А. Алгоритмическое и математическое обеспечение автоматизированной системы оценки качества учебного процесса по контрольным картам // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2009. № 2. С. 30-36.
  10. Рыбанов А.А. Моделирование динамики процесса формирования ответов на тестовые задания закрытой формы при дистанционном тестировании знаний // Открытое образование. 2006. № 6. С. 43-50.
  11. Макарчук И.В. Организация и проблематика тестирования потребителей с помощью технологии мобильного eye tracking // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2010. № 7. С. 100-108.
  12. Адова О.Л., Роженцев А.А., Роженцев М.А. Оценка функциональной подготовленности студентов специальной медицинской группы // В сборнике: наука молодых ‒ инновационному развитию АПК 2015. С. 184-187.


Все статьи автора «bilyalova_viktoriya»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация