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解決VR的燃眉之急:HTC Vive的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2016-03-29 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】VR元年開啟,隨著各大VR產(chǎn)品相繼發(fā)布,BAT紛紛宣布入駐VR行業(yè),VR行業(yè)呈現(xiàn)了一個(gè)前所未有的熱潮。然而眾所周知,VR的技術(shù)門檻要求還是很高的,因此VR產(chǎn)品在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上依然面臨許多瓶頸,其中VR產(chǎn)品的空間定位技術(shù)一直是困擾各廠商的難題。而最近大熱的HTC Vive設(shè)備采用的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù),非常好地解決了這一難題。
 
曾有體驗(yàn)者這樣形容自己的體驗(yàn)過(guò)程:“我手上拿著兩把槍,對(duì)著前面的喪尸射擊,手已經(jīng)緊張到顫抖,前面的喪尸越逼越近,恐懼感越來(lái)越強(qiáng)烈,轉(zhuǎn)身突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)喪尸撲在我面前,瞬間被嚇了一跳,毫不自覺的往后躲,明顯感覺到心跳加快,還差點(diǎn)尖叫了出來(lái),真的像去了另一世界一樣……”可見HTC Vive產(chǎn)品具有非常好的沉浸感,這里面就有室內(nèi)定位技術(shù)Lighthouse的功勞。
 



 
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),VR室內(nèi)定位技術(shù)可以使得用戶可以在佩戴VR頭盔時(shí),除了在沉浸式的世界里原地旋轉(zhuǎn)、還能利用算法和傳感器感知到用戶的移動(dòng)從而確定用戶在空間里的相對(duì)位置。一款具有空間定位的VR設(shè)備不僅能更好地提供沉浸感,其產(chǎn)生的眩暈感也會(huì)大幅降低,用戶因?yàn)槲灰圃斐傻漠嬅娌煌礁型耆?,虛擬世界可以與你的身體保持一致的移動(dòng)性。
  
HTC的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)?
  
HTC的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)屬于激光掃描定位技術(shù),通過(guò)墻上的兩顆激光傳感器識(shí)別佩戴者佩戴的機(jī)身上的位置追蹤傳感器,從而獲得位置和方向信息。
  
具體來(lái)說(shuō),Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)不需要借助攝像頭,而是靠激光和光敏傳感器來(lái)確定運(yùn)動(dòng)物體的位置。兩個(gè)激光發(fā)射器會(huì)被安置在對(duì)角,形成一個(gè)15×15英尺的長(zhǎng)方形區(qū)域,這個(gè)區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際空間大小進(jìn)行調(diào)整。激光束由發(fā)射器里面的兩排固定LED燈發(fā)出,每秒6次。每個(gè)激光發(fā)射器內(nèi)設(shè)計(jì)有兩個(gè)掃描模塊,分別在水平和垂直方向輪流對(duì)定位空間發(fā)射橫豎激光掃描15×15英尺的定位空間。
 
 
HTC Vive頭盔和手柄上有超過(guò)70個(gè)光敏傳感器。激光掃過(guò)的同時(shí),頭盔開始計(jì)數(shù),傳感器接收到激光后,利用傳感器位置和接收激光時(shí)間的關(guān)系,計(jì)算相對(duì)于激光發(fā)射器的準(zhǔn)確位置。同一時(shí)間內(nèi)激光束擊中的光敏傳感器足夠多,就能形成一個(gè)3D的模型。不僅能探測(cè)出頭盔的位置,還可以捕捉到頭盔的方向。定位流程可以由下圖展示:
 
激光定位技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)?
  
接下來(lái)筆者總結(jié)了激光定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì),如下:
 
 
成本低:相對(duì)昂貴的紅外動(dòng)作捕捉攝像機(jī),利用激光光塔進(jìn)行動(dòng)作捕捉的成本就相對(duì)低廉很多了。雖然之前高盛對(duì)HTC的產(chǎn)品進(jìn)行估價(jià)高達(dá)1000美元左右,但是他集成了HMD及運(yùn)動(dòng)手柄,單算到定位系統(tǒng)的價(jià)錢可能在400美元左右。
 
定位精度高:在VR領(lǐng)域,超高的定位精度意味著卓越的沉浸感。激光定位方案的精度可以達(dá)到mm級(jí)別,也就成就了HTC我們體驗(yàn)到的震撼效果。
  
此外,激光定位技術(shù)幾乎沒(méi)有延遲,不怕遮擋,即使手柄放在后背或者胯下也依然能捕捉到。激光定位技術(shù)在避免了基于圖像處理技術(shù)的復(fù)雜度高、設(shè)備成本高、運(yùn)算速度慢、較易受自然光影響等劣勢(shì)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)高精度、高反應(yīng)速度、高穩(wěn)定性且可在任意大小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位。
  
目前,同樣使用激光定位技術(shù)的還有G-Wearables的StepVR產(chǎn)品,該公司獨(dú)立研發(fā)的激光定位技術(shù)配合基于慣性傳感器的動(dòng)作捕捉技術(shù)、手勢(shì)識(shí)別技術(shù),打造了一套完整的全沉浸式VR設(shè)備StepVR。該產(chǎn)品目前還未上市,可以期待一下。
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