VR的定位方式目前主要有四种。
首先引入一个基本概念:自由度(英文名degree of freedom),一个完全自由的物体,应该是允许在xyz上面平移+xyz轴旋转(或者叫振动)的,加起来总共6个自由度(6DOF)。如果你听到谁在吹嘘自己的VR有9自由度,那么一定是个骗子。
> 头显内置陀旋仪+重力感应
这是最简单的,也是最初的VR使用的定位方式。 它使用手机自带的陀旋仪和重力感应传感器,感知你的方向和运动。它只能感知你的xyz轴的旋转(或者振动)也就是只有3自由度。你的摇头晃脑它知道,你的前后左右走跟跳它不知道。 这种定位方式的精准度非常的差,定位的速度就更差了,非常容易造成眩晕。 目前还有很多低端VR产品使用这样的定位方式。包括小米VR、oculus Go、三星gear vr以及大量的山寨VR。 下图为小米vr
> 外置摄像头基站
这种定位方式其实很早就应用于体感游戏,微软的xbox就是使用了这样的定位方式。在VR界,首先出现于Sony的PSVR。 它使用两个摄像头捕捉画面中的关键点以形成空间上的定位。这个定位的关键点有发光的手柄和发光的头显。 这种定位方式的精准度和速度就好了很多。能够实现6自由度的定位。 PSVR只使用了一个摄像头基站,虽然具备两个摄像头,但是永远只能捕捉到一个面的动作,如果你拿着手柄背向摄像头,那就没法捕捉你的动作了。 而Oculus rift cv1则使用了两个摄像头基站进行定位。而且它在定位上面进行了改进,手柄和头显都添加了多个点的发光来辅助定位。 下图为psvr
psvr定位
下图为oculus rift cv1
> 外置激光基站定位
这种定位方式首先出现在HTC VIVE上面。 这种定位方式要求被定位的部件比如手柄和头显具有接收光线的光敏传感器。 基站使用一定频率的激光以扫描的方式发送到被定位的部件。 被定位的部件以接受到不同的激光来获得自己的定位数据并传给系统。 是的,这种定位方式和GPS的定位非常的相似,只不过是一个利用电波,一个利用光波。 这种不依赖图形算法的定位方式无疑是目前最好的定位方式:定位及其精准,定位速度尤其迅速。采用这种定位方式的VR舒适度最高,最不容易引起眩晕。 下图为htc vive pro 基站
> 头显内置摄像头定位
此方式是在头显上面安装多颗多方位的摄像头捕捉画面以实现定位。 专业的叫法:Inside Out 这种定位方式的代表作是HTC的VIVE Cosmos,具备了6颗摄像头用于定位。当然,这种定位方式首先出现在oculus quest,主要是为了实现VR的移动化,让你不需要连接电脑就能随时随地的使用VR。 这种定位方式其实是最先进的,未来大展宏图的可能性也更大,毕竟,VR的方向必须是脱离基站的限制。但是受限于目前的移动版VR头显的算力和算法,这种定位方式体验还是比较糟糕的。
下图为VIVE Cosmos
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