這篇是歷史回憶文，因為已經是一年前做的事情了。
念了研究所，終於體會到為什麼人家說，念研究所很容易發展出第二專長，只要是和論文無關的事情，都會盡力去做。
我做的是利用多媒體學習理論來設計數位教材，裏面有個關鍵就是如何去導引學習者的注意力。那時候我老闆說了一句：「如果可以知道學習者在看教材的時候，眼睛是注意哪裡就好了，這樣就可以進行教材評析啊」，結果那句話就讓我瘋狂地玩了好幾個禮拜的DIY眼動儀了。
其實當初老闆並沒有要我去做眼動儀，只是前一年的學姊有利用其他研究室的眼動儀來做實驗，所以老闆就隨口提了一下。不過因為我自己很喜歡做東西，所以當場就開始搜尋有沒有辦法自己做眼動儀。
我一開始就想，這種東西應該是有辦法自己弄出來的啊，而且應該有免費的解決方案才是。
之前在玩紅外線照瞳孔的時候，就蒐集過這樣的資料。紅外線照眼睛的時候，因為瞳孔不會反射光線，所以會變成黑黑一個圓，只要用攝影機拍眼睛，然後用程式去運算那個圓的形變，就可以換算出瞳孔到底在看哪裡。
後來果然讓我找到幾個open source的軟體，第1個是openeyes
http://thirtysixthspan.com/openEyes/
有linux版的和windows版的。它是用兩台攝影機同時拍瞳孔和所見影像，然後合成出新的影片
範例影片在下面這個連結可以看得到
http://joelclemens.colinr.ca/eyetrack/index.html
雖然是open source的軟體，但其實是用matlab開發的。本來我以為這會是最佳的解決方案，因為學校有買matlab，可是後來遇到大問題，因為有matlab，可是卻沒有買裡頭的image processing toolbox，所以後續的處理分析就沒辦法繼續做了。所以這個方案算是無解了。
後來我繼續到處尋找，終於找到一個了，叫作 ITU Gaze Tracker，
http://www.gazegroup.org/downloads/23-gazetracker
它的示範影片在
--
--
看起來似乎可以符合我的需求，反正我的目的就是偵測眼睛在看哪裡。
軟體找到了，接下來是硬體的問題。這是他們團隊建議的使用方法一，用攝影機zoom in去拍眼睛。
第2種比較平價，用webcam夾在冰棒棍上，然後用牙齒咬著。第2種的穩定度比第1種要好很多，因為第1種，頭如果移動，定位就會失準，而第2種的好處是，除非你的嘴巴跟頭沒有連在一起，不然一定可以讓攝影機和頭同步移動。
但是，問題總是出在但是啊，我在試做第2種的時候，一直出現一個問題。當我張開嘴巴咬著冰棒棍的時候，我的口水就會一直流到桌面上，這對一個專業的研究生來說，是絕對不允許的。
所以後來我就想，乾脆把攝影機用鋁線綁在眼鏡上吧。於是我就開始東市買駿馬、西市買鞍韉..。阿不是，我是網路買webcam，五金行買鋁線，賣場買老花眼鏡，最後就組出一個有攝影機架在眼鏡框上的眼動儀啦。用起來是很順啦，不過因為攝影機很重，所以掛得耳朵很痛啊。
硬體軟體看似解決了，可是問題還是在。當初ITU釋出的版本還沒有辦法把觀看的座標輸出成文字檔，不過還在開發的版本是可以的
(他們正在開發的版本在這邊 https://gazetrackinglib.svn.sourceforge.net/svnroot/gazetrackinglib)
看到討論區得知他們的軟體是用C#寫的，雖然我從沒學過C#，不過反正所有的程式語言都差不多那個樣，重頭寫過我是不會，不過東貼西補的修改我倒是會。後來我就用Visual Studio 去編譯，除了本來的文字檔之外，我還多加了一段擷取螢幕畫面的代碼。
它的文字檔是像這樣，各欄定義為image number, time, gaze.x, gaze.y
================================================
4198 63400078647704 827.291304495819 600.626059368345
4199 63400078647737 826.766247764947 599.070355364438
4200 63400078647768 825.579816713179 597.721733543993
4201 63400078647800 824.119068723257 596.863445669061
4202 63400078647844 823.038358342888 595.810084781712
4204 63400078647912 847.734370258511 640.623526389456
4205 63400078647938 847.678532210462 654.482497759564
================================================
有了螢幕擷取的畫面還有凝視座標的文字檔之後，我後來又東貼西補的用C#寫了一個小程式，可以把一個小圖示根據座標貼到螢幕的圖片上，然後我再把這些圖片做成影片。看我寫得這麼複雜，大概也看不懂我做了什麼，總之我就是做了這樣的影片。
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透過這些自製的軟硬體，終於達成我的目標了：監測使用者在看哪裡！雖然這個東西在商品化的眼動儀中就可以達成了，可是他們那種要數萬元以上，我這個只要幾百元就可以了。
花了好一段時間弄了這個東西，到底我有沒有把眼動儀放入我的研究呢？答案是沒有。雖然看起來是白忙一場，但是我很喜歡這種遇到問題，一層一層去找出解決方法的過程，而且至少我有了一個眼動儀啦。
一個普通平凡的家庭要個眼動儀能做什麼呢？
ITU GazeGroup還做了一個很棒的軟體-EyeTube啊。光靠眼睛盯著螢幕上的Youtube選單，就可以看影片啦，將來我萬一全身癱瘓，只剩下眼睛能動的時候，至少還有這個東西可以娛樂。如果不看youtube，他們也有做一個軟體GazeTalk ，可以用眼球凝視來打字、寫信。
除了看影片，打字以外，還可以做些什麼呢？
眼睛還可以做畫！一個非營利組織的基金會Not Impossible Foundation 做了這樣一個計畫-The EyeWriter project
他們的一個藝術家朋友Tony，被診斷出有ALS(漸凍人)，全身癱瘓只剩下眼睛能移動，於是他們用了幾個open source的軟體，幫助他們的朋友即使躺在床上，也能夠創作藝術。
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身 體有障礙的人，很需要高科技輔具來協助他們與外界溝通，但如果這些科技只能搭配高價的醫療商品，那麼一般人怎麼可能利用呢？還好這世界上有很多好人，他們 很願意貢獻自己的學術研究，釋出免費、開放原始碼的軟體，幫助這世界上有需要的人，就像是ITU做的那些靠眼睛打字、看影片的軟體，或是Not Impossible Foundation的Eye writer。
除了眼動儀以外，還有哪些低價但是高科技的輔具呢？如果我沒有了手，我還可能用電腦嗎？其實不蠻各位，我常常訓練自己用腳開門、撿東西，不過就是沒辦法用腳打電腦。
世界上就是很多好心人，波士頓學院(Boston College)的學者們，就設計出這樣的軟體Camera Mouse，只要有webcam，不用手，只要移動頭，就能夠操作電腦，而且這套軟體也是可以免費下載使用的。
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既然這篇文章講的都是webcam的應用，那就再來一點吧，用webcam 來玩遊戲。很出名的體感電玩 Kinect，其實也有平價版本，只要用一般的webcam就可以那種效果了。
在這個網站 http://webcamgames.sky.com/ 你要用身體在webcam前做動作，你就可以玩游泳、跑步、推球各式各樣的遊戲。
當初發明webcam的人，應該沒想到這個小東西會有這麼多的應用吧！
念了研究所，終於體會到為什麼人家說，念研究所很容易發展出第二專長，只要是和論文無關的事情，都會盡力去做。
我做的是利用多媒體學習理論來設計數位教材，裏面有個關鍵就是如何去導引學習者的注意力。那時候我老闆說了一句：「如果可以知道學習者在看教材的時候，眼睛是注意哪裡就好了，這樣就可以進行教材評析啊」，結果那句話就讓我瘋狂地玩了好幾個禮拜的DIY眼動儀了。
其實當初老闆並沒有要我去做眼動儀，只是前一年的學姊有利用其他研究室的眼動儀來做實驗，所以老闆就隨口提了一下。不過因為我自己很喜歡做東西，所以當場就開始搜尋有沒有辦法自己做眼動儀。
我一開始就想，這種東西應該是有辦法自己弄出來的啊，而且應該有免費的解決方案才是。
之前在玩紅外線照瞳孔的時候，就蒐集過這樣的資料。紅外線照眼睛的時候，因為瞳孔不會反射光線，所以會變成黑黑一個圓，只要用攝影機拍眼睛，然後用程式去運算那個圓的形變，就可以換算出瞳孔到底在看哪裡。
後來果然讓我找到幾個open source的軟體，第1個是openeyes
http://thirtysixthspan.com/openEyes/
有linux版的和windows版的。它是用兩台攝影機同時拍瞳孔和所見影像，然後合成出新的影片
範例影片在下面這個連結可以看得到
http://joelclemens.colinr.ca/eyetrack/index.html
雖然是open source的軟體，但其實是用matlab開發的。本來我以為這會是最佳的解決方案，因為學校有買matlab，可是後來遇到大問題，因為有matlab，可是卻沒有買裡頭的image processing toolbox，所以後續的處理分析就沒辦法繼續做了。所以這個方案算是無解了。
後來我繼續到處尋找，終於找到一個了，叫作 ITU Gaze Tracker，
http://www.gazegroup.org/downloads/23-gazetracker
它的示範影片在
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看起來似乎可以符合我的需求，反正我的目的就是偵測眼睛在看哪裡。
軟體找到了，接下來是硬體的問題。這是他們團隊建議的使用方法一，用攝影機zoom in去拍眼睛。
第2種比較平價，用webcam夾在冰棒棍上，然後用牙齒咬著。第2種的穩定度比第1種要好很多，因為第1種，頭如果移動，定位就會失準，而第2種的好處是，除非你的嘴巴跟頭沒有連在一起，不然一定可以讓攝影機和頭同步移動。
但是，問題總是出在但是啊，我在試做第2種的時候，一直出現一個問題。當我張開嘴巴咬著冰棒棍的時候，我的口水就會一直流到桌面上，這對一個專業的研究生來說，是絕對不允許的。
所以後來我就想，乾脆把攝影機用鋁線綁在眼鏡上吧。於是我就開始東市買駿馬、西市買鞍韉..。阿不是，我是網路買webcam，五金行買鋁線，賣場買老花眼鏡，最後就組出一個有攝影機架在眼鏡框上的眼動儀啦。用起來是很順啦，不過因為攝影機很重，所以掛得耳朵很痛啊。
硬體軟體看似解決了，可是問題還是在。當初ITU釋出的版本還沒有辦法把觀看的座標輸出成文字檔，不過還在開發的版本是可以的
(他們正在開發的版本在這邊 https://gazetrackinglib.svn.sourceforge.net/svnroot/gazetrackinglib)
看到討論區得知他們的軟體是用C#寫的，雖然我從沒學過C#，不過反正所有的程式語言都差不多那個樣，重頭寫過我是不會，不過東貼西補的修改我倒是會。後來我就用Visual Studio 去編譯，除了本來的文字檔之外，我還多加了一段擷取螢幕畫面的代碼。
它的文字檔是像這樣，各欄定義為image number, time, gaze.x, gaze.y
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4198 63400078647704 827.291304495819 600.626059368345
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有了螢幕擷取的畫面還有凝視座標的文字檔之後，我後來又東貼西補的用C#寫了一個小程式，可以把一個小圖示根據座標貼到螢幕的圖片上，然後我再把這些圖片做成影片。看我寫得這麼複雜，大概也看不懂我做了什麼，總之我就是做了這樣的影片。
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透過這些自製的軟硬體，終於達成我的目標了：監測使用者在看哪裡！雖然這個東西在商品化的眼動儀中就可以達成了，可是他們那種要數萬元以上，我這個只要幾百元就可以了。
花了好一段時間弄了這個東西，到底我有沒有把眼動儀放入我的研究呢？答案是沒有。雖然看起來是白忙一場，但是我很喜歡這種遇到問題，一層一層去找出解決方法的過程，而且至少我有了一個眼動儀啦。
一個普通平凡的家庭要個眼動儀能做什麼呢？
ITU GazeGroup還做了一個很棒的軟體-EyeTube啊。光靠眼睛盯著螢幕上的Youtube選單，就可以看影片啦，將來我萬一全身癱瘓，只剩下眼睛能動的時候，至少還有這個東西可以娛樂。如果不看youtube，他們也有做一個軟體GazeTalk ，可以用眼球凝視來打字、寫信。
除了看影片，打字以外，還可以做些什麼呢？
眼睛還可以做畫！一個非營利組織的基金會Not Impossible Foundation 做了這樣一個計畫-The EyeWriter project
他們的一個藝術家朋友Tony，被診斷出有ALS(漸凍人)，全身癱瘓只剩下眼睛能移動，於是他們用了幾個open source的軟體，幫助他們的朋友即使躺在床上，也能夠創作藝術。
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身 體有障礙的人，很需要高科技輔具來協助他們與外界溝通，但如果這些科技只能搭配高價的醫療商品，那麼一般人怎麼可能利用呢？還好這世界上有很多好人，他們 很願意貢獻自己的學術研究，釋出免費、開放原始碼的軟體，幫助這世界上有需要的人，就像是ITU做的那些靠眼睛打字、看影片的軟體，或是Not Impossible Foundation的Eye writer。
除了眼動儀以外，還有哪些低價但是高科技的輔具呢？如果我沒有了手，我還可能用電腦嗎？其實不蠻各位，我常常訓練自己用腳開門、撿東西，不過就是沒辦法用腳打電腦。
世界上就是很多好心人，波士頓學院(Boston College)的學者們，就設計出這樣的軟體Camera Mouse，只要有webcam，不用手，只要移動頭，就能夠操作電腦，而且這套軟體也是可以免費下載使用的。
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既然這篇文章講的都是webcam的應用，那就再來一點吧，用webcam 來玩遊戲。很出名的體感電玩 Kinect，其實也有平價版本，只要用一般的webcam就可以那種效果了。
在這個網站 http://webcamgames.sky.com/ 你要用身體在webcam前做動作，你就可以玩游泳、跑步、推球各式各樣的遊戲。
當初發明webcam的人，應該沒想到這個小東西會有這麼多的應用吧！
