多家公司研发移动VR头部定位追踪,戴着Gear VR自由走动越来越近

Yuri · 2016-05-06
Gear VR要实现头部定位,还需要Inside-out Tracking

最近有不少团队展示或即将展示用于移动VR空间定位的技术。莫斯科的Interactive Lab展示了基于Gear VR的“虚拟现实行走”计划,国内的进化动力也展示了类似用途的slam demo,大朋VR计划在下周的发布会上展示移动VR空间定位系统,uSens凌感科技也表示掌握了Inside-out Tracking相关技术。

目前以GearVR为代表的移动VR头显,与三大PC VR头显相比,一个突出的不足就是不能追踪头部的空间运动。Gear VR只能检测到各方向转头的3自由度,而头部在空间中前进、后退等移动则不能检测,也就是说Gear VR显示不随在房间行走变化。而PC VR头显如HTC Vive,可以追踪到转头和平移的6自由度,这样人就可以在虚拟空间中走动,沉浸感会强不少。

要为移动VR增加头部追踪,有两种选择,一种是Outside-in Tracking,即使用外置的追踪设备,如摄像头或Lighthouse,并给头显加标记,对头盔进行追踪,另一种,则是Inside-out Tracking,即让VR头显自己去检测环境变化,反向可以计算出VR头显自身的运动。

多家公司研发移动VR头部定位追踪,戴着Gear VR自由走动越来越近

对移动VR来说,如果使用第一种方式就丧失了移动和便携的优势,因此很多团队主要考虑的就是第二种方式,利用手机摄像头拍摄图像,并基于图像识别技术进行位置的追踪。如果能够实现稳定追踪,还可以实现PC头显达不到的无限空间追踪。除了手机摄像头,微软Hololens和Google的Project Tango都使用深度摄像头实现相关功能,Google也在力推深度摄像头作为未来手机的标配。

基于光学的定位方案很容易受到物理表面反射、纹理、强光等影响,图像算法的功耗也是个不小的问题,要实现商业落地还有难度。Oculus CTO约翰卡马克最近也提到,Oculus研发的Inside-out Tracking使用的是特定的摄像头而非手机摄像头,跳到空中时也还有问题,手机摄像头在有marker的情况下还行,自由无限追踪非常难。

多家公司研发移动VR头部定位追踪,戴着Gear VR自由走动越来越近

要实现非常稳定的追踪,或许还需要多传感器融合。移动VR定位的应用情境和无人机避障的应用情境有些类似,都需要主动去探测环境并对自身做定位。无人机大多会基于图像处理做避障,但也都会加入超声、红外、微波等多种传感器进行综合分析。对于移动VR而言,单独用摄像头做定位很难,手机或一体机体积很小,引入其它传感器也比较困难。

从各家公司展示的技术demo到实际消费者版产品可能还有一段时间的路要走,不过后续三星的新一版Gear VR会加入该功能。如果Gear VR确实能够在不显著增加价格情况下加入头部定位追踪,再配合三星的手柄,Gear VR也就可以变身一套轻量版HTC Vive,价格更低,又可以在房间行走,对VR的普及无疑是个好消息。

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2016-05-06

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