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。
曾有體驗者這樣形容自己的體驗過程：“我手上拿著兩把槍，對著前面的喪尸射擊，手已經(jīng)緊張到顫抖，前面的喪尸越逼越近，恐懼感越來越強烈，轉(zhuǎn)身突然發(fā)現(xiàn)一個喪尸撲在我面前，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，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從而確定用戶在空間里的相對位置。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)生的眩暈感也會大幅降低，用戶因為位移造成的畫面不同步感完全消失，虛擬世界可以與你的身體保持一致的移動性。
HTC的Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)如何實現(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別佩戴者佩戴的機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動物體的位置。兩個激光發(fā)射器會被安置在對角，形成一個15×15英尺的長方形區(qū)域，這個區(qū)域可以根據(jù)實際空間大小進行調(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。每個激光發(fā)射器內(nèi)設(shè)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(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個光敏傳感器。激光掃過的同時，頭盔開始計數(shù)，傳感器接收到激光后，利用傳感器位置和接收激光時間的關(guān)系，計算相對于激光發(fā)射器的準(zhǔn)確位置。同一時間內(nèi)激光束擊中的光敏傳感器足夠多，就能形成一個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(shù)有哪些優(yōu)勢？
接下來筆者總結(jié)了激光定位技術(shù)的優(yōu)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(chǎn)品進行估價高達1000美元左右，但是他集成了HMD及運動手柄，單算到定位系統(tǒng)的價錢可能在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到mm級別，也就成就了HTC我們體驗到的震撼效果。
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、運算速度慢、較易受自然光影響等劣勢的同時，實現(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，該公司獨立研發(fā)的激光定位技術(shù)配合基于慣性傳感器的動作捕捉技術(shù)、手勢識別技術(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。
