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Varjo头戴式显示设备的几种空间位置定位方法分析

互推小编
 

位置跟踪是指VR/XR头戴式设备中确定其确切位置的系统。允许应用程序实时同步您在现实世界中的动作与虚拟环境中的动作。如果没有适当的跟踪，当你试图倾斜或移动头部的位置，整个虚拟世界会随着头部的移动而移动，因为它不会被跟踪。这将导致不切实际的虚拟体验，甚至导致晕屏症。

市场上有几种位置跟踪提供商。虽然使用基站的SteamVR跟踪是头显广泛使用的位置跟踪方法，但它并不是唯一的解决方案。还有其他解决方案，如ART和OptiTrack等光学跟踪也可用，可以更好地适应不同类型的VR/XR模拟场景。

但是，VarjoXR/VR头盔支持的第三方位置跟踪之间有什么区别，它们最适合哪种用例？

Varjo头盔可与SteamVR基站配合使用

SteamVR 追踪

在使用头戴式设备的人保持相对静止或仅在有限的空间（例如单个房间）内四处走动的情况下，SteamVR 跟踪通常是最佳解决方案。它最多使用四个 SteamVR 基站来跟踪头戴设备和控制器。

作为一种相当通用的解决方案，基站跟踪适用于许多不需要亚毫米级跟踪精度的用例。SteamVR 跟踪的主要限制是它不适合需要大量移动的用例（例如汽车行驶时的车内跟踪）或更大的空间，因为基站的最大范围可达 7m x 7m 米（23 英尺 x 23 英尺），带有四个基站。基站对物理运动很敏感，它们需要静止才能运行，这就是为什么它不适合车载或船上解决方案的原因。

SteamVR跟踪是最便宜的解决方案，Varjo头盔内置了对SteamVR跟踪的支持。您唯一需要单独购买的设备是基站和控制器。

宝马使用Varjo XR-3和ART开发的车载跟踪系统示例

ART 工业级光学位置定位系统

ART工业级实时跟踪是一种用于虚拟现实和增强现实的光学运动跟踪系统。ART系统最受欢迎的用例包括汽车设计、车内跟踪、驾驶舱集成和大规模跟踪。它是一种高精度实时工业级级跟踪解决方案，此外ART还兼容众多工业设计软件。

ART非常适合车内跟踪定位，因为存在类似的距离和空间限制以及对广角跟踪的需求。此外，ART具有良好的抗冲击性，这在使用跟踪时需要驾驶汽车时至关重要。

大规模跟踪场景包括虚拟演练，如室内设计、汽车设计、工厂参观、施工、生产线检查等。这些情况通常还会有多个用户需要一起交互和协作，这可能会使像 Steam VR 这样的简单基站设置难以使用。

Varjo通过其第三方跟踪插件API支持ART跟踪系统。这意味着您需要将ART标记连接到Varjo头盔，以及您自己开发或购买第三方插件。

OptiTrack光跟踪

光学定位跟踪

OptiTrack for VR 是一款广域跟踪系统，适合需要跟踪多个用户的超过 30 米 x 30 米（100 英尺 x 100 英尺）的大型空间。一个实际的例子是多人VR街机游戏、影视动画制作等。

OptiTrack使用摄像头和反射标记来跟踪多个物体，例如耳机，工具，手，控制器，甚至用户的全身。有两种不同类型的OptiTrack解决方案：主动和被动。

被动跟踪的工作原理是在被跟踪的人或物体上放置低质量反射标记。这使所有技术都与相机而不是主体保持在一起。被动跟踪要求跟踪的每个对象都具有空间上不同的标记聚类，因此每个对象必须是唯一的。被动方法最适合研究VR，地面实况系统和仅具有一两个站点的户外体验。

使用第三方插件跟踪的Phiaro模块化XR底盘示例

第三方插件它是一种VR解决方案，使头显制造商能够轻松创建针对其产品定制的可视化管道。该系统还允许灵活组合多个光学系统和惯性测量单元，以实现组合位置和方向跟踪。这样可以分离用户的头部运动和用户乘坐的车辆的运动，汽车内部可以相对于用户显示为静态，而车辆环境中的风景会随着车辆运动而移动。

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