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

VR iç mekan konumlandırma teknolojisi, VR kulaklığının yerini tespit edebilir ve uzayda VIVE Tracker gibi VR cihazlarını yönetebilir. Uzay tabanlı VR cihazı ile sadece daha iyi bir sürükleyicilik sağlamakla kalmayacak, ortaya çıkan baş dönmesi hissi de önemli ölçüde azalacak, tüm ekran gerçek olabilecek, dünya gerçekten bizim 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 ise optik konumlandırma teknolojisidir. Oculus Rift kızılötesi aktif optik teknolojisidir ve Sony PlayStation VR ise görünür ışık aktif optik teknolojisidir.

HTC Vive'ın Lighthouse iç mekan konumlandırma teknolojisi.

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

HTC Vive Başlıkları ve tutacakları 70'ten fazla ışık sensörüne sahiptir. Sensörün lazer yayıcıya göre tam konumunu hesaplamak için lazeri alma süresinin hesaplanmasıyla, görünür kafanın konumu ve yönü birden fazla fotosensör tarafından tespit edilebilir. Burada açıklamak gerekirse, ışığa duyarlı sensör ID'sinin konumlandırma işleminde kullanılan HTC Vive lazer konumlandırma teknolojisi, aynı anda aldığı verilerle birlikte hesaplama ünitesine aktarılıyor, bu da hesaplama ünitesinin farklı ışığa duyarlı sensörleri doğrudan ayırt edebilmesi anlamına geliyor, böylece Başlığa ve sapa sabitlenen her bir ışık sensörünün konumuna ve diğer bilgilere dayanarak, son olarak kafanın 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. Lazer konumlandırma teknolojisinin, görüntü işleme teknolojisine dayalı olarak yüksek karmaşıklık, yüksek ekipman maliyeti, yavaş hesaplama hızı ve doğal ışıktan kolayca etkilenme gibi dezavantajları ortadan kaldırırken, iç mekanda yüksek doğruluk ve yüksek reaksiyon hızıyla konumlandırma sağlayabildiği söylenebilir. Ayrıca diğer iki ürünle karşılaştırıldığında HTC Vive, kullanıcıların belirli bir alanda aktivite gerçekleştirmesine olanak tanıyabiliyor, kullanıcı sınırlı, oyunu hareket ettirme ihtiyacına uyum sağlayabiliyor. Bununla birlikte, HTC Vive lazer fırlatma baz istasyonunun, lazer tarama konumlandırma alanını kontrol etmek için mekanik kontrolün kullanılması ve mekanik kontrolün kendisi nedeniyle, HTC Vive'ın stabilitesi ve dayanıklılığının biraz daha kötü olması nedeniyle stabilite ve zayıf dayanıklılık sorunları vardır. .

Oculus Rift konumlandırma teknolojisi

Oculus Rift aktif optik konumlandırma teknolojisini kullanır.

Oculus Rift kullanıcısını tanıyan biri, Oculus Rift cihazlarının kızılötesi ışık yayan kızılötesi ışığın (yani işaretleyicilerin) bir kısmını gizlediğini ve iki kızılötesi kamerayla gerçek zamanlı çekim yaptığını bilebilir. Kızılötesi kamera olarak adlandırılan kamera, kameranın dışındaki kızılötesi filtreye monte edilmiştir, böylece kamera, kafayı filtrelemek için kızılötesi ışık üzerindeki yalnızca kafayı ve tutma yerini (Oculus touch) yakalayabilir ve görünür ışık sinyalinin etrafındaki tutma yerini iyileştirir. harf görüntüsü Gürültü oranı sistemin sağlamlığını arttırır.

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

PnP algoritmasını yeniden kullanın, yani cihazın konum bilgisinde dört eş düzlemli olmayan kızılötesi ışığın kullanılması, görüntü bilgilerinin dört noktası, cihazın üç boyutlu modeline uyan kamera koordinat sistemine son cihaz olabilir, ve böylece oyuncunun baş ve el hareketleri gerçek zamanlı olarak izleniyor. Burada açıklanması gereken şey, cihaz üzerindeki farklı kızılötesi lambaların konum bilgilerini öğrenmek istiyorsanız, farklı kızılötesi lambaları ayırt edebilmeniz gerektiğidir, spesifik çözümler aşağıdaki gibidir:

IR lambasını yakıp söndürerek kameranın kendi kimliğini söyler. Kamera deklanşör frekansını ve her LED'in yanıp sönme frekansını kontrol ederek, resimdeki her kızılötesi lambanın görüntüsünün boyutunu kontrol edebilir ve ardından 10 karelik görüntü boyutu değişikliklerindeki her noktanın 10 karelik görüntüsünü kullanarak belirlemek için kullanabilirsiniz. LED Ampulün karşılık gelen kimlik numarası ve ardından kimlik numarasına göre cihaz bilgilerindeki kızılötesi ışığın yerini öğrenebilirsiniz.

Ayrıca Oculus Rift, kızılötesi optik konumlandırma engellendiğinde veya bulanıklaştığında cihazın uzamsal 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 telafi eder.

Oculus Rift aktif kızılötesi optikler + yüksek doğruluk ve güçlü anti-blokaj özelliğine sahip dokuz eksenli konumlandırma sistemi. Kullanılan kameraların çekim hızının yüksek olması ve bu tür sistemlerin mevcut alandaki işaretleyicinin mutlak konum koordinatlarını her zaman elde edebilmesi nedeniyle kümülatif hata oluşmaz.

Ancak sınırlı kamera görüntülemesi nedeniyle mevcut ürün yelpazesinin sınırlı olması, kullanıcının erişimini büyük ölçüde sınırlandırıyor ve Oculus Rift'in yürüyüş gibi çok çeşitli aktiviteler gerektiren sanal gerçeklik oyunlarını oynamak için kullanılmasını imkansız hale getiriyor. Bu nedenle Oculus Rift birden fazla hedefin eş zamanlı konumlandırılmasını desteklese de 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 takip etmek için önceki PS Move'a benzer şekilde vücuda duyarlı bir kamera ve renkli aydınlatmalı bir nesne kullanıyor. Baş ve tutamak, her bir tutamağa, her birine kafa monte edilmiş LED ışık topu koyacaktır. Bu LED ışık topları kendi ışıklarını ve farklı renkteki ışıkların verdiği farklı ışık toplarını yayabilir, böylece kamera çekimi, ışık topu ve arka plan ortamı, her top arasında çok iyi bir ayrım yapılabilir.

PS3, topun kameraya göre konumunu hesaplamak ve sonuçta tutamak ve kafa konumunu belirlemek için resimdeki topun yarıçapını hesaplayarak başlangıçta tek bir kamera kullanıyordu. Ancak tek kamera konumlandırmanın doğruluğu yüksek değildir, sağlamlığı güçlü değildir ve bazen ortam renkli bir nesne kolu olarak tanımlanacak, bazen güçlü güneş ışığı işe yaramayacaktır. Bu nedenle PS4, top alanının üç boyutlu koordinatlarını hesaplamak için kamera tarafından çekilen iki görüntünün kullanıldığı bir somatosensör kamera, yani binoküler kamera kullanıyor. Özel prensip: Teorik olarak konuşursak, 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. Zamandaki noktanın üç boyutlu uzaydaki konum bilgisi aşağıda gösterildiği gibi:

Somatosensoriyel kamerayı kullandıktan sonra PS4'ün konumlandırma doğruluğu ve sağlamlığı büyük ölçüde iyileştirildi.
İyi bir üç boyutlu koordinat belirleyin, yani x, y, z üç serbestlik derecesi, PS serisi diğer üç serbestlik derecesini ve dönme özgürlüğünü hesaplamak için dokuzunu kullanır. Böylece altı serbestlik derecesi elde edilir ve kolun mekansal konumu ve tutumu belirlenir.

Yukarıdaki açıklama sayesinde PS'nin aynı anda konumlanan ve ayırt etmek için farklı renklerde birden fazla hedefi destekleyebildiğini biliyoruz. Bununla birlikte, zayıf anti-barınak PS'si nedeniyle, çoklu oklüzyonların birbiriyle kullanılması durumunda konumlandırma hemen etkilenmektedir. Ve binoküler kameranın sınırlı menzili nedeniyle, PS mobile sınırlı, yalnızca kamera etkinliği kapsamında mevcut, temelde yalnızca bilgisayarın önünde oturuyor. PS4 şu anda bir binoküler kamera kullanmasına rağmen hala görünür ışık konumlandırmasını kullanıyor olsa da arka plan renginden kolayca etkileniyor. Ayrıca kullanıcı deneyimine yansıyan sonuçlara göre daha hızlı hareket yakalama durumunda kamera sorunu çözemiyor.
Son olarak, üç ürün konumlandırma teknolojisinin avantajlarını ve dezavantajlarını görmek için aşağıdaki tabloyu karşılaştırabiliriz.