技术宅破解Vive房间级VR体验的秘密

发表时间：2020-04-14 18:01:11 作者： 来源： 浏览：次

在上一篇文章中，小编为您详细介绍了关于《苹果布局AR产业它会比VR率先普及？》相关知识。本篇中小编将再为您讲解标题技术宅破解Vive房间级VR体验的秘密。

Valve公司的Lighthouse追踪系统使用激光追踪头盔和控制器，为HTCVive带来房间级位置追踪体验。那么这一追踪技术究竟能够达到怎样的精度呢？加州大学戴维斯分校的VR研究者奥利弗对此进行了一些分析。奥利弗拥有一个计算机科学方面的博士学位，他曾在虚拟现实数据视觉化方面做过不少研究。他还亲自编写了一个叫做VRUI的软件，他使用VRUI在虚拟现实中将数据视觉化，操纵和分析数据。之前，他依赖于企业级VR系统，例如CAVEs，最近几年他一直在评估最新出现的这些消费级VR设备，以确定它们是否能够满足他的工作要求。

我们可以在他的博客上发现他对于Lighthouse追踪系统的分析评估文章，其中包括了一个对它的追踪精度的测试。如果你对他的整个测试过程感兴趣，那么你可以去查看他的，如果你只是想知道结果，那么查看这篇文章就可以了。Lighthouse追踪系统的基本组件就是基站（那个黑色的小盒子）。它使用交替进行的激光进行横向和纵向的扫射，而遍布于控制器以及头盔上的微小的传感器则能够检测它们。追踪系统使用这些检测到的数据来计算出设备的空间状态和位置。

他们还使用了高速板载IMU（惯性测量元件）辅助追踪。奥利弗力图测量出系统的“扰动”，当被测物体（例如头盔）保持完全静止状态时测量的偏差值。通过追踪系统随着时间的推移在三维空间上所提供的读数，他可以测出其在每个轴上的实际的量。当使用两个基站追踪头盔时，他发现系统的扰动大约为0.3mm，这也就是说，对于追踪系统来说，这个头盔在三维空间的所有方向都存在约0.3mm的抖动（尽管实际上它处于完全静止状态）。幸运的是，这个扰动足够小，我们实际上感觉不到这种程度的抖动。

有意思的是，奥利弗发现，尽管使用一个基站不足以追踪头盔，但它的扰动仍然保持在0.3mm，除了指向另一个基站的那个轴向的扰动增大到2.1mm。这意味着，使用两个基站进行追踪时，系统可以更加精确地进行追踪。他同时还解释了精确度和准确度在定义上的区别。所谓精确度指的是“对于空间上的同一点，多次测量值之间的差别”，而准确度则是“测量值与这个点在空间中实际的位置的差距”。正如其他优秀的科学家一样，他首先解释了自己的测量方法：“我在自己的追踪空间中心区域地板上放置了一个36英寸的尺子，每隔一英寸使用附着在控制器上的探针测量其空间位置（探针的位置使用了控制器的本地坐标系，这对于测量的可重复性是非常必要的）。

然后，我比对这些空间的点的理想坐标和测量坐标，使用非线性点坐标比对算法生成了任意坐标系中点的理论坐标。”如图所示，绿点代表的是理想值而紫色的点则代表Lighthouse追踪系统的测量值，根据这些数据，奥利弗估计Lighthouse追踪系统的精确度大约在RMS（均方根）1.5mm，而准确度则在RMS（均方根）1.9mm。尽管上图中的测量值存在一些偏差，但奥利弗表示：“系统整体的准确度非常好。”他进一步总结：“作为一个有实际意义的结果，我们认为附加一个校准探针针尖的Lighthouse控制器，可以作为一个大面积三维数字化仪来使用，预期准确度约为2mm。”不知小伙伴们是否还记得红白机上的打鸭子游戏？它是当时第一款模拟射击游戏，虽然画面不如现在精美，但确实很耐玩。

时至今日，这种类型的游戏借助虚拟现实技术再次“复活”，除画面更加精美外，狩猎……...。

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