Posizionamento VR e Head Tracking su HTC vive, Oculus Rift e PlayStation.

La tecnologia di posizionamento indoor VR può localizzare l'auricolare VR e gestire dispositivi VR come VIVE Tracker nello spazio. Con il dispositivo VR basato sullo spazio non solo può fornire una migliore immersione, il senso di vertigine risultante sarà notevolmente ridotto, l'intero schermo può essere una realtà, il mondo si sta davvero muovendo secondo i nostri movimenti. La tecnologia di localizzazione indoor è molto importante per i dispositivi di realtà virtuale desktop VR.

HTC vive "Lighthouse" è una tecnologia di posizionamento laser, Oculus Rift e Sony PlayStation VR sono una tecnologia di posizionamento ottico. Oculus Rift è la tecnologia ottica attiva a infrarossi e Sony PlayStation VR è la tecnologia ottica attiva a luce visibile.

Tecnologia di posizionamento indoor Lighthouse di HTC Vive.

La tecnologia di posizionamento indoor Lighthouse di HTC è una tecnologia di posizionamento a scansione laser, da sensori laser e fotosensibili per determinare la posizione di oggetti in movimento. Due emettitori laser sono posizionati in diagonale per formare un'area rettangolare di dimensione regolabile. Il raggio laser viene emesso da due file di luci LED fisse all'interno del trasmettitore, sei volte al secondo. Ciascun emettitore laser dispone di due moduli di scansione, che trasmettono rispettivamente la scansione laser e lo spazio di posizionamento allo spazio di posizionamento in direzione orizzontale e verticale.

Le testine e le impugnature HTC Vive hanno più di 70 sensori di luce. Calcolando il tempo di ricezione del laser per calcolare l'esatta posizione del sensore rispetto all'emettitore laser, la posizione e la direzione della testa visibile possono essere rilevate da più fotosensori. È necessario spiegare qui, la tecnologia di posizionamento laser HTC Vive utilizzata nel processo di posizionamento dell'ID del sensore fotosensibile con i dati che riceve contemporaneamente passati all'unità di calcolo, il che significa che l'unità di calcolo può distinguere direttamente tra diversi sensori fotosensibili, quindi Viene infine costruito un modello tridimensionale della testa e dell'impugnatura, basato sulla posizione di ciascun sensore di luce fissato sulla testa e sull'impugnatura, nonché altre informazioni.

La tecnologia di posizionamento laser a basso costo, elevata precisione di posizionamento, elaborazione distribuita e altri vantaggi e quasi nessun ritardo, non ha paura di bloccarsi, anche se la maniglia sulla schiena o sull'inguine può ancora catturare. Si può affermare che la tecnologia di posizionamento laser può ottenere il posizionamento all'interno con elevata precisione e alta velocità di reazione, evitando gli svantaggi di elevata complessità, costo elevato delle apparecchiature, velocità di elaborazione lenta ed essere facilmente influenzati dalla luce naturale basata sulla tecnologia di elaborazione delle immagini. Inoltre, rispetto agli altri due prodotti, HTC Vive può consentire agli utenti di svolgere attività in un determinato spazio, l'utente è limitato, può adattarsi alla necessità di spostare il gioco. Tuttavia, a causa del fatto che la stazione base di lancio laser HTC Vive utilizza il controllo meccanico per controllare lo spazio di posizionamento della scansione laser e il controllo meccanico stesso, ci sono problemi di stabilità e scarsa durata, a causa della stabilità e durata di HTC Vive leggermente peggiori .

Tecnologia di posizionamento Oculus Rift

Oculus Rift utilizza la tecnologia di posizionamento ottico attivo.

Conoscendo l'utente di Oculus Rift potrebbe sapere che i dispositivi Oculus Rift nascondono parte della luce infrarossa (ovvero i marker) che emettono luce infrarossa e scattano con due telecamere a infrarossi in tempo reale. La cosiddetta telecamera a infrarossi è installata nel filtro a infrarossi all'esterno della telecamera, quindi la telecamera può catturare solo la testa e l'impugnatura (Oculus touch) sulla luce a infrarossi per filtrare la testa e l'impugnatura attorno al segnale di luce visibile per migliorare l'immagine della lettera Il rapporto di rumore aumenta la robustezza del sistema.

Dopo aver ottenuto l'immagine a infrarossi, le immagini raccolte dalle due telecamere da diverse angolazioni vengono trasmesse all'unità di calcolo e le informazioni indesiderate vengono filtrate dall'algoritmo visivo per ottenere la posizione della luce infrarossa.

Riutilizza l'algoritmo PnP, ovvero l'uso di quattro luci a infrarossi non complanari sulle informazioni sulla posizione del dispositivo, i quattro punti delle informazioni sull'immagine possono essere il dispositivo finale nel sistema di coordinate della fotocamera, adattando il modello tridimensionale del dispositivo, e quindi monitoraggio in tempo reale della testa del giocatore, movimenti delle mani. Ciò che deve essere spiegato qui è che se si desidera conoscere le informazioni sulla posizione delle diverse lampade a infrarossi sul dispositivo, è necessario essere in grado di distinguere tra diverse lampade a infrarossi, le soluzioni specifiche sono le seguenti:

Indica l'ID della fotocamera facendo lampeggiare la spia IR. Controllando la frequenza dell'otturatore della fotocamera e la frequenza di lampeggio di ciascun LED, è possibile controllare le dimensioni dell'immagine di ciascuna lampada a infrarossi sull'immagine, quindi utilizzare l'immagine a 10 fotogrammi di ciascun punto nelle modifiche alle dimensioni dell'immagine a 10 fotogrammi per determinare il LED Il numero ID corrispondente della lampadina, quindi in base al numero ID è possibile conoscere la posizione della luce a infrarossi sulle informazioni del dispositivo.

Inoltre, Oculus Rift è dotato di un sensore a nove assi che utilizza il sensore a nove assi per calcolare la posizione spaziale del dispositivo quando il posizionamento ottico a infrarossi è occluso o sfocato. A causa dell'ovvia polarizzazione zero e della deriva dei nove assi, il sistema di posizionamento ottico a infrarossi può anche utilizzare le informazioni di posizionamento ottenute per calibrare le informazioni ottenute dai nove assi quando il sistema di posizionamento ottico a infrarossi funziona normalmente, in modo che il posizionamento ottico a infrarossi e i nove assi si compensano a vicenda.

Ottica a infrarossi attivi Oculus Rift + sistema di posizionamento a nove assi ad alta precisione, forte anti-blocco. A causa dell'elevata velocità di ripresa delle telecamere utilizzate e poiché tali sistemi possono sempre ottenere le coordinate di posizione assolute del marker nello spazio corrente, non vi è alcun errore cumulativo.

Tuttavia, a causa della visualizzazione limitata della telecamera, la gamma limitata di prodotti disponibili limita in larga misura la portata dell'utente, rendendo impossibile l'uso di Oculus Rift per giocare a giochi di realtà virtuale che richiedono un'ampia gamma di attività come camminare. Pertanto, sebbene Oculus Rift possa supportare il posizionamento simultaneo di più bersagli, il numero di bersagli non può essere eccessivo, di solito non più di due.

Tecnologia di posizionamento PlayStation VR

PlayStation VR utilizza la tecnologia di posizionamento ottico attivo visibile.

Il dispositivo PlayStation VR utilizza una fotocamera sensoriale del corpo e un oggetto illuminato a colori simile al precedente PS Move per tracciare la posizione della testa umana e dei controlli. La testa e la maniglia metteranno una sfera di luci a LED, ciascuna maniglia, la testa montata su ciascuna. Queste sfere luminose a LED possono emettere la propria luce e diverse sfere luminose emesse dalla luce di diversi colori, in modo che le riprese della telecamera, la sfera luminosa e l'ambiente di sfondo, tra ciascuna sfera, possano essere un'ottima distinzione.

PS3 originariamente utilizzava una singola telecamera, calcolando il raggio della palla nell'immagine per calcolare la posizione della palla rispetto alla telecamera e, infine, determinare la posizione dell'impugnatura e della testa. Tuttavia, la precisione del posizionamento di una singola telecamera non è elevata, la robustezza non è elevata e talvolta l'ambiente verrà identificato come una maniglia di un oggetto colorato, a volte una forte luce solare non funzionerà. Pertanto, PS4 utilizza una fotocamera somatosensoriale, ovvero una fotocamera binoculare, l'utilizzo di due immagini riprese dalla fotocamera per calcolare le coordinate tridimensionali dello spazio biliare. Principio specifico: Teoricamente parlando, per un punto nello spazio tridimensionale, purché questo punto possa essere visto da due telecamere contemporaneamente, le due telecamere contemporaneamente in base all'immagine e ai parametri corrispondenti, si può determinare il punto nel tempo Nelle informazioni sulla posizione dello spazio tridimensionale, come mostrato di seguito:

Dopo aver utilizzato la fotocamera somatosensoriale, l'accuratezza del posizionamento di PS4, la robustezza è stata notevolmente migliorata.
Determina una buona coordinata tridimensionale, cioè x, y, z tre gradi di libertà, la serie PS usa nove per calcolare gli altri tre gradi di libertà e la libertà di rotazione. Si ottengono così sei gradi di libertà e si determina la posizione spaziale e l'assetto della maniglia.

Attraverso la descrizione di cui sopra possiamo sapere che PS può supportare più bersagli localizzati contemporaneamente e in diversi colori da distinguere. Tuttavia, a causa della scarsa PS anti-riparo, una volta utilizzate occlusioni multiple tra loro, il posizionamento ha subito un'influenza. E a causa della portata limitata della fotocamera binoculare, PS mobile limited, disponibile solo nell'ambito dell'attività della fotocamera, si trova praticamente solo davanti al PC. Sebbene PS4 attualmente utilizzi una fotocamera binoculare, ma utilizzi ancora il posizionamento della luce visibile, è facilmente influenzata dal colore di sfondo. Inoltre, secondo i risultati dell'esperienza utente riflessa nel caso di una fotocamera con motion capture più veloce, non è possibile tenere il passo con il problema.
Infine, possiamo confrontare la tabella seguente per vedere i vantaggi e gli svantaggi delle tre tecnologie di posizionamento del prodotto.