HTC vive, Oculus rift ve PlayStation'da VR Konumlandırma ve Kafa Takibi.

VR iç mekan konumlandırma teknolojisi, VR kulaklığını bulabilir ve uzayda VIVE Tracker gibi VR cihazlarını kullanabilir. Uzay tabanlı VR cihazı ile sadece daha iyi daldırma sağlamakla kalmaz, ortaya çıkan baş dönmesi hissi önemli ölçüde azalır, tüm ekran gerçek olabilir, dünya gerçekten hareketlerimize göre hareket ediyor. VR masaüstü sanal gerçeklik cihazları için iç mekan konum teknolojisi çok önemlidir.

HTC vive “Lighthouse” bir lazer konumlandırma teknolojisidir, Oculus Rift ve Sony PlayStation VR optik konumlandırma teknolojisidir. Oculus Rift, kızılötesi aktif optik teknolojidir ve Sony PlayStation VR, görünür ışıkta aktif optik teknolojidir.

HTC Vive'ın Lighthouse iç mekan konumlandırma teknolojisi.

HTC'nin Lighthouse iç mekan konumlandırma teknolojisi, bir lazer tarama konumlandırma teknolojisidir, hareketli nesnelerin konumunu belirlemek için lazer ve ışığa duyarlı sensörler tarafından. İki lazer yayıcı, ayarlanabilir boyutta dikdörtgen bir alan oluşturacak şekilde çapraz olarak konumlandırılmıştır. Lazer ışını, vericinin içindeki iki sıra sabit LED ışık tarafından saniyede altı kez yayılır. Her lazer yayıcı, sırasıyla lazer tarama ve konumlandırma alanını yatay ve dikey yönlerde konumlandırma alanına ileten iki tarama modülüne sahiptir.

HTC Vive Başlıkları ve tutacakları 70'den fazla ışık sensörüne sahiptir. Sensörün lazer yayıcıya göre tam konumunu hesaplamak için lazeri alma süresi hesaplanarak, görünür başlığın konumu ve yönü birden fazla fotosensör tarafından tespit edilebilir. Burada açıklamak gerekirse, HTC Vive lazer konumlandırma teknolojisi, ışığa duyarlı sensör kimliğinin konumlandırma işleminde kullanılırken, aynı anda aldığı veriler ile bilgi işlem birimine iletilir, bu da bilgi işlem biriminin farklı ışığa duyarlı sensörler arasında doğrudan ayrım yapabilmesi anlamına gelir, böylece Son olarak, kafa ve tutamağa sabitlenen her bir ışık sensörünün konumu ile diğer bilgilere dayalı olarak baş ve sapın üç boyutlu bir modeli oluşturulur.

Düşük maliyetli, yüksek konumlandırma doğruluğu, dağıtılmış işleme ve diğer avantajlara sahip ve neredeyse hiç gecikme olmayan lazer konumlandırma teknolojisi, arkadaki veya kasıktaki tutamak hala yakalayabilse bile bloke etmekten korkmaz. Görüntü işleme teknolojisine dayalı lazer konumlandırma teknolojisinin, yüksek karmaşıklık, yüksek ekipman maliyeti, yavaş hesaplama hızı ve doğal ışıktan kolayca etkilenme dezavantajlarından kaçınırken, yüksek doğruluk ve yüksek tepki hızı ile iç mekan konumlandırma elde edebildiği söylenebilir. Ayrıca diğer iki ürüne kıyasla HTC Vive, kullanıcıların belirli bir alanda faaliyet yürütmesine olanak tanıyabiliyor, kullanıcı sınırlı, oyunu hareket ettirme ihtiyacına uyum sağlayabiliyor. Bununla birlikte, HTC Vive lazer fırlatma baz istasyonu, lazer tarama konumlandırma alanını kontrol etmek için mekanik kontrolün kullanılması ve mekanik kontrolün kendisinin kullanılması nedeniyle, HTC Vive kararlılığının ve dayanıklılığının biraz daha kötü olmasının bir sonucu olarak kararlılık ve zayıf dayanıklılık sorunları vardır. .

Oculus Rift konumlandırma teknolojisi

Oculus Rift, aktif optik konumlandırma teknolojisini kullanır.

Oculus Rift kullanıcısını tanıyanlar, Oculus Rift cihazlarının kızılötesi ışık yayan ve gerçek zamanlı olarak iki kızılötesi kamerayla çekim yapan bazı kızılötesi ışığı (yani işaretçileri) gizlediğini bilebilir. Kızılötesi kamera, kameranın dışındaki kızılötesi filtreye takılıdır, böylece kamera, kafayı filtrelemek için yalnızca kafayı ve tutacağı (Oculus touch) kızılötesi ışıkta yakalayabilir ve iyileştirmek için görünür ışık sinyalinin etrafındaki tutamaç harfin görüntüsü Gürültü oranı sistemin sağlamlığını arttırır.

Kızılötesi görüntü elde edildikten sonra, iki kamera tarafından farklı açılardan toplanan görüntüler bilgi işlem birimine iletilir ve kızılötesi ışığın konumunu elde etmek için istenmeyen bilgiler görsel algoritma tarafından filtrelenir.

PnP algoritmasını yeniden kullanın, yani cihaz konum bilgisinde dört düzlemsel olmayan kızılötesi ışığın kullanımı, görüntü bilgisinin dört noktası, cihazın üç boyutlu modeline uyan kamera koordinat sistemine son cihaz olabilir, ve böylece gerçek zamanlı izleme oyuncunun baş, el hareketleri. Burada anlatılması gereken, farklı kızılötesi lambaların cihaz üzerindeki konum bilgilerini bilmek istiyorsanız, farklı kızılötesi lambaları ayırt edebilmeniz gerekir, spesifik çözümler aşağıdaki gibidir:

IR lambasını yakıp söndürerek kameranın kendi kimliğini söyler. Her bir LED'in kamera deklanşör frekansını ve yanıp sönme frekansını kontrol ederek, resimdeki her bir kızılötesi lambanın görüntüsünün boyutunu kontrol edebilir ve ardından belirlemek için 10 kare görüntü boyutu değişikliklerinde her noktanın 10 kare görüntüsünü kullanabilirsiniz. LED Ampulün ilgili kimlik numarası ve ardından kimlik numarasına göre cihaz bilgilerinde kızılötesi ışığın yerini öğrenebilirsiniz.

Ek olarak, Oculus Rift, kızılötesi optik konumlandırma engellendiğinde veya bulanık olduğunda cihazın uzaysal konumunu hesaplamak için dokuz eksenli sensörü kullanan dokuz eksenli bir sensörle donatılmıştır. Dokuz eksenin bariz sıfır önyargısı ve kayması nedeniyle, kızılötesi optik konumlandırma sistemi, kızılötesi optik konumlandırma sistemi normal çalıştığında dokuz eksen tarafından elde edilen bilgileri kalibre etmek için elde edilen konumlandırma bilgilerini de kullanabilir, böylece kızılötesi optik konumlandırma ve dokuz eksen birbirini dengeler.

Oculus Rift aktif kızılötesi optik + yüksek doğruluklu, güçlü anti-blokajlı dokuz eksenli konumlandırma sistemi. Kullanılan kameraların yüksek çekim hızı nedeniyle ve bu tür sistemler her zaman işaretçinin mevcut uzaydaki mutlak konum koordinatlarını elde edebildiğinden kümülatif hata yoktur.

Bununla birlikte, sınırlı kamera görüntüleme nedeniyle, mevcut sınırlı ürün yelpazesi, kullanıcının erişimini büyük ölçüde sınırlar ve Oculus Rift'i yürüyüş gibi çok çeşitli aktiviteler gerektiren sanal gerçeklik oyunlarını oynamak için kullanmayı imkansız hale getirir. Bu nedenle, Oculus Rift birden fazla hedefin aynı anda konumlandırılmasını destekleyebilmesine rağmen, hedef sayısı çok fazla olamaz, genellikle ikiden fazla olamaz.

Playstation VR konumlandırma teknolojisi

PlayStation VR, görünür aktif optik konumlandırma teknolojisini kullanır.

PlayStation VR cihazı, insan kafasının ve kontrollerin konumunu izlemek için bir önceki PS Move'a benzer bir vücut algılayıcı kamera ve renk aydınlatmalı bir nesne kullanır. Baş ve tutamak, her birine kafa monte edilmiş LED ışıklar topunu koyacaktır. Bu LED ışık topları kendi ışıklarını yayabilir ve farklı renklerin ışığıyla verilen farklı ışık topları, böylece kamera çekimi, ışık topu ve arka plan ortamı, her top arasında çok iyi bir ayrım olabilir.

PS3, orijinal olarak, topun kameraya göre konumunu hesaplamak için resimdeki topun yarıçapını hesaplayarak ve sonuçta tutamak ve kafa konumunu belirleyerek tek bir kamera kullandı. Ancak tek bir kamera konumlandırmanın doğruluğu yüksek değil, sağlamlığı güçlü değil ve bazen ortam renkli bir nesne kolu olarak tanımlanacak, bazen güçlü güneş ışığı çalışmayacaktır. Bu nedenle, PS4, top uzayının üç boyutlu koordinatlarını hesaplamak için kamera tarafından çekilen iki görüntünün kullanımı olan somatosensoriyel bir kamera, yani binoküler kamera kullanır. Özel ilke: Teorik olarak, üç boyutlu uzayda bir nokta için, bu nokta aynı anda iki kamera tarafından görülebildiği sürece, iki kamera aynı anda görüntüye ve ilgili parametrelere göre belirleyebilirsiniz. zaman noktası, aşağıda gösterildiği gibi üç boyutlu uzay konum bilgisinde:

Somatosensoriyel kamerayı kullandıktan sonra, PS4 konumlandırma doğruluğu, sağlamlığı büyük ölçüde iyileştirildi.
İyi bir üç boyutlu koordinatlar belirleyin, yani x, y, z üç serbestlik derecesi, PS serisi diğer üç serbestlik derecesini ve dönme serbestliğini hesaplamak için dokuz kullanır. Böylece altı serbestlik derecesi elde edilir ve sapın uzamsal konumu ve tutumu belirlenir.

Yukarıdaki açıklama sayesinde, PS'nin aynı anda bulunan ve ayırt etmek için farklı renklerde birden fazla hedefi destekleyebileceğini biliyoruz. Bununla birlikte, zayıf sığınak önleyici PS nedeniyle, birbiriyle çoklu oklüzyonlar kullanıldığında, konumlandırma hemen etkilenir. Ve dürbün kameranın sınırlı menzili nedeniyle, PS mobile sınırlı, sadece kamera etkinliği kapsamında mevcut, temelde sadece PC önünde oturuyor. PS4 şu anda bir dürbün kamera kullanıyor, ancak yine de görünür ışık konumlandırma kullanıyor olsa da, arka plan renginden kolayca etkilenir. Ayrıca kullanıcı deneyimine yansıyan sonuçlara göre daha hızlı hareket yakalama durumunda kamera sorununa ayak uyduramıyor.
Son olarak, üç ürün konumlandırma teknolojisinin avantajlarını ve dezavantajlarını görmek için aşağıdaki tabloyu karşılaştırabiliriz.