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2019年12月11日

不彻底解决定位追踪问题,Oculus有何资格与HTC Vive一较高下?

作者:VRPinea

该文章首发于2017年5月10日


今年以来,Oculus可谓是霉运连连,先是在侵权官司赔了5亿美元,而后旗下VR头盔Oculus Rift定位追踪又出现了问题。相比于官司的破财,定位追踪问题似乎更为棘手,成为了当下Oculus亟待解决之事。

 

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日前,Oculus在官方论坛上发推文宣布,其即将推出可完全支持三传感器系统的1.15版本。

此次更新的目的是解决Oculus房间尺度定位追踪问题。从年初的1.11版本到现在即将推出的1.15版本,短短数月,Oculus为解决定位追踪问题所做出的努力,我们看在眼中,然而问题却依然没有被有效的解决。

 

Oculus的定位追踪到底哪里出现了问题?难道真如一些媒体所指出的,是公司长期战略错误而埋下的祸根吗?

 

Oculus:主动式红外光学+九轴定位系统


想要搞清楚问题的根源在哪?我们得先了解Oculus的定位技术。Oculus采用的是主动式红外光学定位技术。

 

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该定位技术的基本原理是,利用隐藏在头显中的红外灯,向外发射红外光,并用红外摄像机拍摄下来。获得红外图像后,将两台红外摄像机从不同角度采集到的图像传输到计算单元中,再通过视觉算法过滤掉无用的信息,从而获得红外灯的位置。

 

再利用PnP算法,即利用四个不共面的红外灯在设备上的位置信息、四个点获得的图像信息即可最终将设备纳入摄像头坐标系,拟合出设备的三维模型,并以此来实时监控玩家的头部、手部运动。

 

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此外,为弥补红外光学定位发生遮挡或模糊时无法准确定位的弊端,Oculus还配备了九轴传感器,利用九轴传感器来计算设备的空间位置信息。红外光学定位与九轴传感器两者取长补短,相互弥补缺陷。

 

问题:定位不准,追踪范围小


理论上来说,Oculus的主动式红外光学+九轴定位系统不仅精度高,抗遮挡性也很强。但事实真的如此吗?去年12月,Oculus正式推出了Oculus Touch体感手柄,并公布了Oculus Rift的多传感器串联方案以扩大空间定位范围之后,Oculus存在的定位问题开始暴露。

 

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Oculus内容副总裁Jason Rubin

 

甚至在GDC 2017上,Oculus的内容副总裁Jason Rubin还主动承认:“Oculus跟踪系统的Bug一般出现在用户使用房间尺寸试验模式的时候,或者自己的虚拟手突然就飘走了。”确实,Oculus的定位不太准,是很多用户的真心感受。

 

除了定位不准之外,Oculus追踪范围小也一直被用户诟病。由于红外摄像头视角有限,在一定程度上限制用户的活动范围。两个定位传感器能够定位的范围只有1.5X1.5米,即使在追加一个定位传感器,最大范围也只有2.5X2.5米。远远小于HTC Vive 4.5X4.5米的定位范围。

 

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追踪范围小有什么缺点?最直观的就是用户在游戏中被动地减少了移动范围,严重削弱了沉浸体验。其次,频繁采用瞬移操作容易让用户感到眩晕。相对地,追踪范围更大的HTC Vive允许用户更多地探索虚拟世界,交互更自然,沉浸体验更出色。

 

都是繁星定位系统惹的祸


Oculus的定位问题之所有繁多且难以有效解决,是因为它采用的Constellation(繁星)定位系统本身就存在局限,其最大的问题在于遮挡。上文也有提及,Oculus主要采用的是主动式红外光学定位技术,而红外光由于频率较低,能量不够,因此穿透力极弱。

 

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虽然Oculus为了弥补缺陷,采用红外光学定位与九轴传感器结合的定位方法,但遮挡问题仍然没有得到解决。只要传感器与红外灯之间存在物体遮挡,追踪信号就会被打断,导致追踪时断时续。

 

为解决用户定位困扰,Oculus提出了一种临时解决方案,即将三个传感器直接放在房间角落,高度控制在2.4米左右,角度控制在乡下45度,并且需要面对游戏区域。然而该解决方案并不可行,甚至还会为Oculus带来新的麻烦。

 

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定位传感器数量的增多带来的后果是定位系统的稳定性下降,导致这样的原因或许是因为各传感器之间发生了干扰,或许算法出现了问题。目前,Oculus还未给出明确回应。除此之外,Oculus还欲通过升级软件及算法来彻底解决定位问题,但这些解决方案的成效并不理想。

 

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随着市场诸多重量级VR内容的发布,Oculus如若不能彻底解决定位问题,让对空间有一定要求的内容在其硬件上完美运行,这将严重影响Oculus的销量和竞争力。如何才能将定位追踪这一老大难问题彻底解决,目前Oculus似乎只有一条路可以走:尽早在硬件上给出解决或优化方案。

 

Oculus今后会采取什么方法解决定位追踪问题呢?VRPinea将持续关注Oculus的动作,感兴趣的小伙伴留意我们的相关报道。

 

本文属VRPinea原创稿件,转载请洽:brand@vrpinea.com


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