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Oculus Rift/HTC Vive/索尼PlayStation VR/三大头显如何做空间定位的?

2016-05-30 11:00
木中君
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    VR虚拟现实作为近未来最炙手可热的显示技术被厂商和用户所追捧,其发展前景和应用范围是不可估量的,VR元年——2016年,三大VR厂商分别推出了自己的桌面虚拟现实平台Oculus Rift、HTC Vive以及索尼PlayStation VR。这三款产品不论是硬件性能、平台规模还是资源,都拥有极高的水准。最近经常有人跟我讨论这三种产品的定位技术,于是就想用这篇文章来总结并对比一下三大产品的定位技术。

  

  VR室内定位技术可以定位VR头显及手柄等VR设备在空间的实时位置,具有空间定位的VR设备不仅能更好地提供沉浸感,其产生的眩晕感也会大幅降低,整个画面可以像现实世界中一样根据我们的移动而真的动起来。所以说,室内定位技术对于VR桌面虚拟现实设备非常重要。

  HTC vive所用的Lighthouse技术属于激光定位技术,Oculus Rift以及索尼PlayStation VR所用的定位技术都属于光学定位技术,其中Oculus Rift是红外主动式光学技术,索尼PlayStation VR则是可见光主动式光学技术。

   HTC Vive的Lighthouse室内定位技术

  HTC Vive的激光定位技术笔者在以前的文章中有详细介绍过,这里我们简单回顾一下。

  HTC的Lighthouse室内定位技术属于激光扫描定位技术,靠激光和光敏传感器来确定运动物体的位置。两个激光发射器被安置在对角,形成大小可调的长方形区域。激光束由发射器里面的两排固定LED灯发出,每秒6次。每个激光发射器内有两个扫描模块,分别在水平和垂直方向轮流对定位空间发射激光扫描定位空间。

  HTC Vive头显和手柄上有超过70个光敏传感器。通过计算接收激光的时间来计算传感器位置相对于激光发射器的准确位置,通过多个光敏传感器可以探测出头显的位置及方向。这里需要说明一下,HTC Vive采用的激光定位技术,定位过程中光敏传感器的ID会随着它接收到的数据同时传给计算单元的,也就是说计算单元是可以直接区分不同的光敏传感器,从而根据每个光敏传感器所固定在头显和手柄上的位置以及其他信息一起最终构建头显及手柄的三维模型。

  

  激光定位技术具有成本低、定位精度高、可分布式处理等优势,且几乎没有延迟,不怕遮挡,即使手柄放在后背或者胯下也依然能捕捉到。可以说激光定位技术在避免了基于图像处理技术的复杂度高、设备成本高、运算速度慢、较易受自然光影响等劣势的同时,实现高精度、高反应速度的室内定位。此外,相比于其他两个产品,HTC Vive能够允许用户在一定的空间内进行活动,对使用者来说限制小,能够适配需要走动起来的游戏。不过由于HTC Vive的激光发射基站是利用机械控制来控制激光扫描定位空间,而机械控制本身存在稳定性及耐用性较差的问题,因为造成HTC Vive的稳定性和耐用性稍差。

  目前,国内G-Wearables的StepVR就是采用了激光定位,在定位精度、延迟还是抗干扰性都做了改进。

  

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