解決VR的燃眉之急:HTC Vive的Lighthouse室內定位技術
發布時間:2016-03-29 責任編輯:susan
【導讀】VR元年開啟,隨著各大VR產品相繼發布,BAT紛紛宣布入駐VR行業,VR行業呈現了一個前所未有的熱潮。然而眾所周知,VR的技術門檻要求還是很高的,因此VR產品在技術實現上依然麵臨許多瓶頸,其中VR產品的空間定位技術一直是困擾各廠商的難題。而最近大熱的HTC Vive設備采用的Lighthouse室內定位技術,非常好地解決了這一難題。
曾有體驗者這樣形容自己的體驗過程:“我(wo)手(shou)上(shang)拿(na)著(zhe)兩(liang)把(ba)槍(qiang),對(dui)著(zhe)前(qian)麵(mian)的(de)喪(sang)屍(shi)射(she)擊(ji),手(shou)已(yi)經(jing)緊(jin)張(zhang)到(dao)顫(chan)抖(dou),前(qian)麵(mian)的(de)喪(sang)屍(shi)越(yue)逼(bi)越(yue)近(jin),恐(kong)懼(ju)感(gan)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)烈(lie),轉(zhuan)身(shen)突(tu)然(ran)發(fa)現(xian)一(yi)個(ge)喪(sang)屍(shi)撲(pu)在(zai)我(wo)麵(mian)前(qian),瞬(shun)間(jian)被(bei)嚇(xia)了(le)一(yi)跳(tiao),毫(hao)不(bu)自(zi)覺(jiao)的(de)往(wang)後(hou)躲(duo),明(ming)顯(xian)感(gan)覺(jiao)到(dao)心(xin)跳(tiao)加(jia)快(kuai),還(hai)差(cha)點(dian)尖(jian)叫(jiao)了(le)出(chu)來(lai),真(zhen)的(de)像(xiang)去(qu)了(le)另(ling)一(yi)世(shi)界(jie)一(yi)樣(yang)……”可見HTC Vive產品具有非常好的沉浸感,這裏麵就有室內定位技術Lighthouse的功勞。


簡單來說,VR室內定位技術可以使得用戶可以在佩戴VR頭盔時,除了在沉浸式的世界裏原地旋轉、還能利用算法和傳感器感知到用戶的移動從而確定用戶在空間裏的相對位置。一款具有空間定位的VR設(she)備(bei)不(bu)僅(jin)能(neng)更(geng)好(hao)地(di)提(ti)供(gong)沉(chen)浸(jin)感(gan),其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)眩(xuan)暈(yun)感(gan)也(ye)會(hui)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di),用(yong)戶(hu)因(yin)為(wei)位(wei)移(yi)造(zao)成(cheng)的(de)畫(hua)麵(mian)不(bu)同(tong)步(bu)感(gan)完(wan)全(quan)消(xiao)失(shi),虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)可(ke)以(yi)與(yu)你(ni)的(de)身(shen)體(ti)保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi)的(de)移(yi)動(dong)性(xing)。
HTC的Lighthouse室內定位技術如何實現?
HTC的Lighthouse室shi內nei定ding位wei技ji術shu屬shu於yu激ji光guang掃sao描miao定ding位wei技ji術shu,通tong過guo牆qiang上shang的de兩liang顆ke激ji光guang傳chuan感gan器qi識shi別bie佩pei戴dai者zhe佩pei戴dai的de機ji身shen上shang的de位wei置zhi追zhui蹤zong傳chuan感gan器qi,從cong而er獲huo得de位wei置zhi和he方fang向xiang信xin息xi。
具體來說,Lighthouse室內定位技術不需要借助攝像頭,而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置。兩個激光發射器會被安置在對角,形成一個15×15英尺的長方形區域,這個區域可以根據實際空間大小進行調整。激光束由發射器裏麵的兩排固定LED燈發出,每秒6次。每個激光發射器內設計有兩個掃描模塊,分別在水平和垂直方向輪流對定位空間發射橫豎激光掃描15×15英尺的定位空間。

HTC Vive頭盔和手柄上有超過70個(ge)光(guang)敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)。激(ji)光(guang)掃(sao)過(guo)的(de)同(tong)時(shi),頭(tou)盔(kui)開(kai)始(shi)計(ji)數(shu),傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)收(shou)到(dao)激(ji)光(guang)後(hou),利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)位(wei)置(zhi)和(he)接(jie)收(shou)激(ji)光(guang)時(shi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi),計(ji)算(suan)相(xiang)對(dui)於(yu)激(ji)光(guang)發(fa)射(she)器(qi)的(de)準(zhun)確(que)位(wei)置(zhi)。同(tong)一(yi)時(shi)間(jian)內(nei)激(ji)光(guang)束(shu)擊(ji)中(zhong)的(de)光(guang)敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)足(zu)夠(gou)多(duo),就(jiu)能(neng)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)3D的模型。不僅能探測出頭盔的位置,還可以捕捉到頭盔的方向。定位流程可以由下圖展示:
激光定位技術有哪些優勢?
接下來筆者總結了激光定位技術的優勢,如下:

成本低:相對昂貴的紅外動作捕捉攝像機,利用激光光塔進行動作捕捉的成本就相對低廉很多了。雖然之前高盛對HTC的產品進行估價高達1000美元左右,但是他集成了HMD及運動手柄,單算到定位係統的價錢可能在400美元左右。
定位精度高:在VR領域,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到mm級別,也就成就了HTC我們體驗到的震撼效果。
ciwai,jiguangdingweijishujihumeiyouyanchi,bupazhedang,jishishoubingfangzaihoubeihuozhekuaxiayeyirannengbuzhuodao。jiguangdingweijishuzaibimianlejiyutuxiangchulijishudefuzadugao、設備成本高、運算速度慢、較易受自然光影響等劣勢的同時,實現高精度、高反應速度、高穩定性且可在任意大小空間內實現的室內定位。
目前,同樣使用激光定位技術的還有G-Wearables的StepVR產品,該公司獨立研發的激光定位技術配合基於慣性傳感器的動作捕捉技術、手勢識別技術,打造了一套完整的全沉浸式VR設備StepVR。該產品目前還未上市,可以期待一下。
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