VR元年開啟，隨著各大VR產(chǎn)品相繼發(fā)布，BAT紛紛宣布入駐VR行業(yè)，VR行業(yè)呈現(xiàn)了一個(gè)前所未有的熱潮。然而眾所周知，VR的技術(shù)門檻要求還是很高的，因此VR產(chǎn)品在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上依然面臨許多瓶頸，其中VR產(chǎn)品的空間定位技術(shù)一直是困擾各廠商的難題。而最近大熱的HTC Vive設(shè)備采用的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)，非常好地解決了這一難題。
曾有體驗(yàn)者這樣形容自己的體驗(yàn)過程：“我手上拿著兩把槍，對(duì)著前面的喪尸射擊，手已經(jīng)緊張到顫抖，前面的喪尸越逼越近，恐懼感越來越強(qiáng)烈，轉(zhuǎn)身突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)喪尸撲在我面前，瞬間被嚇了一跳，毫不自覺的往后躲，明顯感覺到心跳加快，還差點(diǎn)尖叫了出來，真的像去了另一世界一樣……”可見HTC Vive產(chǎn)品具有非常好的沉浸感，這里面就有室內(nèi)定位技術(shù)Lighthouse的功勞。
簡(jiǎn)單來說，VR室內(nèi)定位技術(shù)可以使得用戶可以在佩戴VR頭盔時(shí)，除了在沉浸式的世界里原地旋轉(zhuǎn)、還能利用算法和傳感器感知到用戶的移動(dòng)從而確定用戶在空間里的相對(duì)位置。一款具有空間定位的VR設(shè)備不僅能更好地提供沉浸感，其產(chǎn)生的眩暈感也會(huì)大幅降低，用戶因?yàn)槲灰圃斐傻漠嬅娌煌礁型耆В摂M世界可以與你的身體保持一致的移動(dòng)性。
HTC的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)？
HTC的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)屬于激光掃描定位技術(shù)，通過墻上的兩顆激光傳感器識(shí)別佩戴者佩戴的機(jī)身上的位置追蹤傳感器，從而獲得位置和方向信息。
具體來說，Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)不需要借助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運(yùn)動(dòng)物體的位置。兩個(gè)激光發(fā)射器會(huì)被安置在對(duì)角，形成一個(gè)15×15英尺的長(zhǎng)方形區(qū)域，這個(gè)區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際空間大小進(jìn)行調(diào)整。激光束由發(fā)射器里面的兩排固定LED燈發(fā)出，每秒6次。每個(gè)激光發(fā)射器內(nèi)設(shè)計(jì)有兩個(gè)掃描模塊，分別在水平和垂直方向輪流對(duì)定位空間發(fā)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(gè)光敏傳感器。激光掃過的同時(shí)，頭盔開始計(jì)數(shù)，傳感器接收到激光后，利用傳感器位置和接收激光時(shí)間的關(guān)系，計(jì)算相對(duì)于激光發(fā)射器的準(zhǔn)確位置。同一時(shí)間內(nèi)激光束擊中的光敏傳感器足夠多，就能形成一個(gè)3D的模型。不僅能探測(cè)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(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)？
接下來筆者總結(jié)了激光定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如下：
成本低：相對(duì)昂貴的紅外動(dòng)作捕捉攝像機(jī)，利用激光光塔進(jìn)行動(dòng)作捕捉的成本就相對(duì)低廉很多了。雖然之前高盛對(duì)HTC的產(chǎn)品進(jìn)行估價(jià)高達(dá)1000美元左右，但是他集成了HMD及運(yùn)動(dòng)手柄，單算到定位系統(tǒng)的價(jià)錢可能在400美元左右。
定位精度高：在VR領(lǐng)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(dá)到mm級(jí)別，也就成就了HTC我們體驗(yàn)到的震撼效果。
此外，激光定位技術(shù)幾乎沒有延遲，不怕遮擋，即使手柄放在后背或者胯下也依然能捕捉到。激光定位技術(shù)在避免了基于圖像處理技術(shù)的復(fù)雜度高、設(shè)備成本高、運(yùn)算速度慢、較易受自然光影響等劣勢(shì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高精度、高反應(yīng)速度、高穩(wěn)定性且可在任意大小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位。
目前，同樣使用激光定位技術(shù)的還有G-Wearables的StepVR產(chǎn)品，該公司獨(dú)立研發(fā)的激光定位技術(shù)配合基于慣性傳感器的動(dòng)作捕捉技術(shù)、手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，打造了一套完整的全沉浸式VR設(shè)備StepVR。該產(chǎn)品目前還未上市，可以期待一下。
