美商國家儀器(National Instruments，NI)旗下的滑鐵盧實驗室(Waterloo Labs)工程師，最近釋出了“眼球控制超級瑪利(EyeMario)”的LabView程序源碼，并展示了游戲玩家如何能通過眼睛來操控任天堂(Nintendo)游戲機。
EyeMario參考設(shè)計，是NI軟件與美商亞德諾(ADI)的電氣隔離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(electrically isolated)的結(jié)合，而且NI已經(jīng)提供程序源代碼供免費下載。除了玩游戲，EyeMario也可應(yīng)用來治療弱視(amblyopia，又稱lazy eye)，或是幫助那些失去雙手的身障者。
“在醫(yī)療領(lǐng)域，這種儀器并不是新的，不過我們拿它來做控制應(yīng)用是第一次；”滑鐵盧實驗室研究團隊成員、模擬硬件工程師Chris Culver表示：“在電影《貝武夫：北海的詛咒(Beowulf)》中，曾用這種技術(shù)來追蹤演員的眼球運動，以將其映像到計算機動畫制作的角色。”
該種技術(shù)的原理，是因為當(dāng)眼睛后方視神經(jīng)退出的部分有更高負極性(negative polarity)時，眼球會像是雙極子(dipole)那樣被極化(polarized)。利用在眼睛周圍貼附電極，然后在眼球轉(zhuǎn)動到不同方向時量測其電氣極性，就能推斷出眼睛所聚焦的、屏幕上的特定物體。
NI產(chǎn)品營銷工程師Doug Farrell親自示范如何用眼睛玩超級瑪利游戲
通過以上技術(shù)，在滑鐵盧實驗室中的測試員，已經(jīng)能夠完全不用手來操控任天堂游戲中超級瑪利的運動方向與動作。
為了在不傷害到受測者的前提下安全監(jiān)測到眼球的微弱類雙極子極性，NI采用了ADI的iCoupler技術(shù)；該技術(shù)利用Sigma-Delta調(diào)變，將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為1位的數(shù)據(jù)流，而且就算電路板故障也不會傷到受測者，因為該技術(shù)采用了會隔離傳感器輸入的芯片上變壓器。
“我們的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是完全絕緣的——這是采用iCoupler技術(shù)的組件；”ADI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品營銷總監(jiān)Steve Hinderliter表示：“該組件能隔離游戲玩家與游戲機的110V電源供應(yīng)。”
EyeMario原型機采用的是AD8221精密儀器放大器，將來自受測者眼球的信號，傳遞到一片內(nèi)含F(xiàn)PGA組件的子板上的AD7401模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；然后NI的LabView應(yīng)用程序會量測眼球的運動方向，將其轉(zhuǎn)譯為任天堂游戲機可識別的控制信號。
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