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Text File  |  1996-04-27  |  3KB  |  69 lines
  1.     NEW  EYE  TRACKING  TECHNIQUES  IMPROVE   REALISM   OF   AIRCRAFT
  2.     SIMULATORS
  3.  
  4.           A simulated flight environment for pilot training may  soon
  5.     be  made  more  realistic  through  the   use   of   eye-tracking
  6.     technology  developed  by  researchers  at  the   University   of
  7.     Toronto's Institute of Biomedical Engineering (IMBE).
  8.  
  9.           Many safety and cost  benefits  are  obtained  by  training
  10.     aircraft pilots under simulated conditions,  but to be  effective
  11.     the simulation must be convicingly realistic.  At present,  th  e
  12.     training facilities use large domes and gimballed projectors,  or
  13.     an array of video screens,  to display computer-generated images.
  14.     But these installations are very expensive and  image  resolution
  15.     is low.  Further,  it would take an enormous amount  of  addi  to
  16.     improve image quality significantly throughout the  whole  viewed
  17.     scene.
  18.  
  19.           However,  based  on  the  visual  properties  of  the  eye,
  20.     realism can be obtained by providing a high-resolution  'area  of
  21.     interest' insert within a large,  low-resolution field  of  view.
  22.     If  the  image-generating  computer  'knows'  where  the  pilot's
  23.     fixation is, it mage there.
  24.  
  25.           The technology to make this possible  was  developed  by  a
  26.     research team headed by Professor Richard Frecker  and  Professor
  27.     Moshe Eizenman.  The work was carried out in  collaboration  with
  28.     CAE Electronics Ltd.  of Montreal with financial support from the
  29.     Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.
  30.  
  31.           Their eye-tracker can record and analyze accurately  up  to
  32.     500 eye positions per second.   The  system  works  by  means  of
  33.     capturing and processing the reflections of a low-level beam o  f
  34.     invisible infra-red light shone onto the eye.
  35.  
  36.           Multi-element arrays capture  the  image  of  the  eye  and
  37.     digitize the information,  which is then processed in  real  time
  38.     by a fast,  dedicated signal processing unit.  The difference  in
  39.     position  between  the  ligh  tre  of  the  pupil   reveals   the
  40.     instantaneous direction of gaze.
  41.  
  42.           Developments by the IBME team have significantly  increased
  43.     the speed of signal processing in addition to enhancing  accuracy
  44.     of  eye  position  estimates.   Eizenman  believes  that   "these
  45.     improvements make our eye-tracker very  effective  in  monitoring
  46.     the large G-force environment  where  the  pilot  tends  to  make
  47.     larger  eye  movements  because  of  contraints  which  exist  on
  48.     movements of his head".
  49.  
  50.            In  a  new  generation  of  aircraft  simulators,    under
  51.     development by CAE Electronics Ltd.  of Montreal,  a head tracker
  52.     which tells the direction of the pilot's head is mounted  on  top
  53.     of the helmet.  The eye tracker is mounted on the  front  of  the
  54.     helmet, and is ll exactly where the pilot's eye is fixating.
  55.  
  56.           Frecker  said  that  "successful  integration  of  our  eye
  57.     tracker into the novel helmet-mounted CAE flight simulator  would
  58.     result in a  new  generation  of  simulators  that  would  likely
  59.     replace the current large  domes  and  cumbersome  video  display
  60.     units."
  61.  
  62.           Initial tests of the integrated system will be carried  out
  63.     in collaboration with CAE Electronics at Williams Air Force  Base
  64.     in Arizona later this year. 
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.