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HTC Vive、蚁视VR头盔VR定位追踪技术对比

导读: 那么定位追踪技术到底有什么奇特之处,会成为 VR 设备中不可或缺的部分呢?

  能否在虚拟世界里行走可以说是检验 VR 沉浸感的重要依据——这一功能让 HTC Vive Lighthouse 房间追踪(Room-Scale)收到了体验者的一致好评,同时让 Oculus Rift 颜面扫地。要知道,Oculus 在 Kickstarter 上众筹时,掀起了极客们对于 VR 的狂热,而现在 Oculus Rift 已经沦为了「增强型视频游戏机」。那么定位追踪技术到底有什么奇特之处,会成为 VR 设备中不可或缺的部分呢?

  定位追踪背后到底什么原理?

  在弄清楚这个问题之前,我们首先要上一堂科普课——定位追踪从技术上实现由两种途径,一种是借助硬件,常用的设备包括机械式跟踪器、电磁式跟踪器、超声波跟踪器、惯性跟踪器以及光学跟踪等。其中,备受好评的 HTC Vive 结合了光学追踪和惯性追踪的方案。这套光学追踪方案被称之为 Lighthouse 系统,通过头盔接受基站发射来的各个方向红外线所需的时间和位置,判断头盔(体验者)所在的位置。

  惯性追踪更好理解了——谁的手机没有一个重力感应器?这是最基础的惯性测量传感器,设备能通过它判断设备目前的状态。但这并不是惯性追踪的全部,高端手机尚且配备了陀螺仪辅助加速计,更何况高端头显?要不你把千元机的惯性感应器放入高端头显试试?笔者可不保证会发生什么样的后果。

HTC Vive、蚁视VR头盔VR定位追踪技术对比

  说完了基于硬件的解决方案之后,另一个容易被大家忽视的解决方案是视觉追踪。说到 Project Tango 大家都熟悉,但估计没有几人知道 Project Tango 采用的 SALM 追踪系统采用的是视觉追踪方法中的一种。这种方法是通过实时对于场景进行构建,然后进行追踪。然而这种算法的最大缺陷在于对设备的计算能力要求比较高,同时对算法的要求也比较高。另外采用了这种技术的公司还包括 Magic Leap 以及微软的 HoloLens——名号响彻业界的公司都在用,各位读者可以感受下这项技术的门槛有多高。

  最早 Vive 定位追踪用的是「二维码」?

  补完基本的技术知识之后,我们需要再将目光收回到 HTC Vive 上——毕竟他的反响最不错嘛。 早在 Vive 原型机出现之前,Valve 就已经做过这方面的尝试了。不过,并不是现在 Vive 采用的 Lighthouse 定位系统,而是更为原始「二维码」的方式来辅助设备进行定位。这套辅助图案被称之为 AprilTags,不同二维码所处的空间位置和其图案的特殊性可以让设备明白自己在空间中所处的位置,并且精度不差。

HTC Vive、蚁视VR头盔VR定位追踪技术对比

  然而这一套方案最大的问题并不在于其精准度和延时上,而是准备工作——毕竟设备所需要定位越精确需要准备的二维码数量就越多,在体验之前首先要劳累一番,布置好大量的二维码。普通用户谁愿意在自家布置那么多意味不明的二维码?无论如何,繁琐的配置过程绝对是 Valve 放弃这一方案的原因之一。当然 VR 只是 AprilTags 的运用领域之一,它还被广泛运用在机器人,相机校准方面。

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