Implementation of eye tracking in Extended Reality applications.

Pierwszy rozdział pracy skupiony został wokół zdefiniowania terminologii technologii rzeczywistości wzbogaconej. Następnie podkreślono znaczącą rolę, jaką śledzenie wzroku odgrywa w technologiach XR, poprzez wykazanie szeregu zastosowań połączenia obu tych technologii. Ostatnia część pracy ukazała proces tworzenia wirtualnej klawiatury, która może być sterowana na trzy różne sposoby: za pomocą kontrolera, połączenia kontrolera i okulografu oraz wyłącznie za pomocą okulografu. Do implementacji i testowania klawiatur wykorzystano silnik Unity oraz sprzęt Meta Quest Pro. W pracy opisano zarówno techniczne aspekty tworzenia tych rozwiązań, jak i wyniki badań przeprowadzonych na grupie dwudziestu użytkowników, które miały na celu ocenę szybkości pisania, liczby popełnionych błędów, użyteczności oraz subiektywnego zadowolenia z każdej z metod sterowania. Przedmiotem badania była ocena czy zastosowanie okulografu w wirtualnych klawiaturach XR może przynosić wymierne korzyści dla użytkowników. Na podstawie zebranych danych uzyskano szereg zalet i ograniczeń wybranych metod interakcji.Analiza popełnionych błędów podczas stosowania różnych metod wprowadzania danych wskazuje, że zastosowanie interakcji z użyciem samego okulografu może przynieść korzyści pod względem popełniania mniejszej ilości błędów. Metoda sterowania kontrolerem była rozwiązaniem pozwalającym na najszybsze wprowadzanie danych oraz uzyskała najwyższą ocenę użyteczności. Metody sterowania wykorzystujące okulograf były uznawane za bardziej męczące niż sam kontroler. Jednocześnie sterowanie za pomocą samego okulografu było uznawane za najbardziej satysfakcjonujące. Podczas gdy tradycyjny kontroler pozostawał minimalnie dominującą preferencją w grach typu typing game oraz w użytku codziennym, wielu uczestników preferowało metody śledzenia wzroku, samodzielne lub w połączeniu z kontrolerem. Subiektywne opinie uczestników wykazują, że użytkownicy chcą mieć dostęp do różnych innowacyjnych metod wprowadzania danych wykraczających poza tradycyjny kontroler, co sugeruje, że technologie śledzenia wzroku mają znaczny potencjał jako przydatny dodatek do konwencjonalnych interfejsów XR.

The first chapter of the thesis focuses on defining the terminology of Extended Reality technologies. The thesis then highlights the significant role that eye tracking plays in XR technologies by demonstrating a number of applications of combining the two technologies. The last part of the thesis shows the process of creating a virtual keyboard that can be controlled in three different ways: using a controller, a combination of a controller and an eye tracker, and only using an eye tracker. The Unity engine and Meta Quest Pro were used to implement and test the keyboards. The thesis describes both the technical aspects of creating these solutions and the results of a study conducted on a group of twenty users to evaluate typing speed, number of errors made, usability and subjective satisfaction with each of the control methods. The subject of the study was to verify whether the use of eye tracking in virtual keyboards can bring measurable benefits to XR users. Based on the collected data, a number of advantages and limitations of the selected interaction methods were obtained.The analysis of the errors made when using different data entry methods indicates that the use of interaction using the eye tracking itself may be beneficial in terms of making fewer errors. The controller control method was the solution that allowed the fastest data entry and received the highest usability rating. Control methods using the eye tracking were considered more tiring than the controller alone. At the same time, control using the eye tracking alone was considered the most satisfying. While the traditional controller remained the minimally dominant preference for typing games and everyday use, many participants preferred eye tracking methods, either alone or in combination with a controller. Subjective feedback from participants shows that users want a variety of innovative input methods beyond the traditional controller, suggesting that eye tracking technologies have significant potential as a useful addition to conventional XR interfaces.