NI工程师演示用眼睛玩超级玛利

美商国家仪器(National Instruments，NI)旗下的滑铁卢实验室(Waterloo Labs)工程师，最近释出了“眼球控制超级玛利(EyeMario)”的LabView程序源码，并展示了游戏玩家如何能通过眼睛来操控任天堂(Nintendo)游戏机。

EyeMario参考设计，是NI软件与美商亚德诺(ADI)的电气隔离数据转换器(electrically isolated)的结合，而且NI已经提供程序源代码供免费下载。除了玩游戏，EyeMario也可应用来治疗弱视(amblyopia，又称lazy eye)，或是帮助那些失去双手的身障者。

“在医疗领域，这种仪器并不是新的，不过我们拿它来做控制应用是第一次；”滑铁卢实验室研究团队成员、模拟硬件工程师Chris Culver表示：“在电影《贝武夫：北海的诅咒(Beowulf)》中，曾用这种技术来追踪演员的眼球运动，以将其映像到计算机动画制作的角色。”

该种技术的原理，是因为当眼睛后方视神经退出的部分有更高负极性(negative polarity)时，眼球会像是双极子(dipole)那样被极化(polarized)。利用在眼睛周围贴附电极，然后在眼球转动到不同方向时量测其电气极性，就能推断出眼睛所聚焦的、屏幕上的特定物体。


NI产品营销工程师Doug Farrell亲自示范如何用眼睛玩超级玛利游戏

通过以上技术，在滑铁卢实验室中的测试员，已经能够完全不用手来操控任天堂游戏中超级玛利的运动方向与动作。

为了在不伤害到受测者的前提下安全监测到眼球的微弱类双极子极性，NI采用了ADI的iCoupler技术；该技术利用Sigma-Delta调变，将模拟输入信号转换为1位的数据流，而且就算电路板故障也不会伤到受测者，因为该技术采用了会隔离传感器输入的芯片上变压器。

“我们的数据转换器是完全绝缘的——这是采用iCoupler技术的组件；”ADI数据转换器产品营销总监Steve Hinderliter表示：“该组件能隔离游戏玩家与游戏机的110V电源供应。”

EyeMario原型机采用的是AD8221精密仪器放大器，将来自受测者眼球的信号，传递到一片内含FPGA组件的子板上的AD7401模拟数字转换器；然后NI的LabView应用程序会量测眼球的运动方向，将其转译为任天堂游戏机可识别的控制信号。