Voor virtual reality to werken is de positie van de headset in 3D-ruimte cruciale informatie. Inside-out VR-tracking maakt gebruik van aan boord van camera's en machinaal leren om deze meting uit te voeren, en het wordt snel de gouden standaard voor VR-koptracking.
Conventionele positionele tracking
Er zijn veel verschillende benaderingen geweest voor positionele tracking voor VR, maar wanneer we verwijzen naar "conventionele" positionele tracking, is het in verwijzing naar de moderne VR-revolutie , vanaf het midden van 2010, in plaats van de vroege virtuele realiteitsdagen van de late jaren 80 of vroege jaren 90.
De Originele Oculus Rift was bij de voorhoede van deze nieuwe generatie VR-headsets. Gebouwd op technologieën die zijn ontwikkeld voor smartphones, bevatte de Rift-sensoren waarmee het mogelijk maakt dat fijnkorrelige detectie van rotatie en laterale beweging. Met andere woorden, met behulp van interne sensoren, kan de headset rotatie rapporteren en wanneer deze naar voren, achterwaarts of zij-naar-zijwaarts bewegen. Wat het niet kan doen is rapport diepte. Dat wil zeggen, waar het binnen 3D-ruimte is ten opzichte van andere punten.
De oplossing van de originele Rift was om een externe trackingcamera te gebruiken. De camera ziet in het infraroodspectrum en op het oppervlak van de headset is een reeks infraroodlichten. De camera volgt deze lichten en, omdat het hun exacte schaal en patroon kent, kan er precies achter komen waar de headset ten opzichte van de camera zelf ligt.
Gecombineerd, bieden al deze sensorgegevens een nauwkeurige positionering overal binnen 3D-ruimte, tenminste voor zover de externe tracker de headset kan zien. Later, producten zoals de Htc vive zou op laser gebaseerde kamerschaaltrackers introduceren. Deze waren gemonteerd op de muren van een kamer en stonden toe dat headsetposities overal binnen hun bereik worden gevolgd.
Inside-out tracking
Inside-out Tracking Flips Het script op de traditionele methode die we net hebben beschreven. De headset gebruikt nog steeds cameratietechnologie om erachter te komen waar het in 3D-ruimte is, maar de camera's staan allemaal op de headset zelf.
Er zijn geen externe volgmarkeringen, in plaats daarvan geavanceerd machinevisie Software zoekt naar referentiepunten in de kamer om je heen. De software kijkt naar de beweging van die referentiepunten en inkt dan de beweging van de headset.
De aan boord-camera's kunnen nog meer dan dat doen. Dankzij dit ruimtelijke bewustzijn is het mogelijk om een op software gebaseerde virtuele barrière te maken, zodat u niet per ongeluk een muur inloopt. Dit is ook mogelijk met bijbehorende tracking-systemen, maar niet met traditionele externe tracking met een traditionele single-camera.
De aan boordcamera's kunnen ook nauwkeurig de positie van uw VR-controllers volgen ten opzichte van de headset. In een briljante verdere ontwikkeling is het nu ook mogelijk om deze aan boordcamera's rechtstreeks te gebruiken Volg je blote handen voor interactie binnen VR. Geen controllers nodig!
Inside-out tracking kan ook een vorm van "bieden" gemengde realiteit . " Dat wil zeggen, waar real-world en virtuele objecten worden samengevoegd als één ervaring. De hoofdtelefooncamera's kunnen dingen doen zoals laat je je real-world keyboard zien wanneer je een app gebruikt Virtuele desktop Of breng je echte leerstoel in de virtuele ruimte om het gemakkelijk om te gaan zitten of op te staan.
De voordelen van inside-out tracking
Inside-out tracking wordt snel de norm voor VR-headsets en het is niet moeilijk om te zien waarom. Deze aanpak heeft talloze voordelen, maar de meest prominente elegantie en eenvoud.
Op een headset zoals de Oculus quest 2 , er is alleen de headset en de twee controllers. Wanneer u de quest 2 gebruikt als een bevestigde headset, hebt u slechts een enkele USB-kabel nodig. VR in VR is snel en eenvoudig. U hoeft geen apparatuur te bereiden, gewoon op de headset en het afspelen. Het verplaatsen van de ene locatie naar de volgende is even vereenvoudigd. Er is geen rommel en niet rommelen met kabels, camera's of trackers die moeten worden gemonteerd. (Zelfs als je dat wilt Gebruik de Oculus-quest 2 als een pc VR-headset , je kunt het doen met een enkele USB-kabel - of draadloos.)
Zoals we hierboven vermeld, biedt Staffeling ook nieuwe mogelijkheden om VR te verbeteren die verder gaan dan Positional Tracking. Wat begon als een oplossing om echt standalone VR in te schakelen, is geworden wat de waarschijnlijke toekomst van alle VR-headsets lijkt te zijn.
Inside-out tracking heeft ook het probleem van occlusie opgelost, waarbij de externe trackingcamera uw headset of controllers niet kan zien omdat ze verduisterd zijn. Een van de redenen Er zijn ten minste twee aan de muur gemonteerde trackers met operkerschalige setups is om te voorkomen dat alles van een sensor wordt afgesloten.
Het nadeel van het traceren van binnenkant
Inside-out tracking is een indrukwekkende technologie, maar sommige van de meest premium VR-producten, zoals de klepindex, gebruiken nog steeds extern gemonteerde trackers. Als er inside-out tracking zo geweldig is, waarom is het dan niet universeel? De belangrijkste reden komt tot precisie en nauwkeurigheid. De software die Stof-OUT-tracking aandrijft, moet veel "gissing" doen omdat geen algoritme 100% nauwkeurig is. Dit wordt beperkt door hoeveel computationeel vermogen de headset aan boord heeft, omdat nauwkeuriger en geavanceerde machine visie-technologie meer verwerkingsvermogen nodig heeft. Na verloop van tijd wordt dit probleem eenvoudigweg aangepakt door de prestaties van de computer.
Dientengevolge, inside-out tracking on Virtual Reality Headsets is niet zo nauwkeurig of snel als buiten-in-tracking, maar het haalt snel op en is al goed genoeg dat je waarschijnlijk geen problemen zult opmerken tijdens het slingeren van een lichtzwaard rond of proberen een virtuele bokswedstrijd te winnen.
