För att virtuell verklighet ska fungera är headsetets ställning i 3D-rymden avgörande information. Inside-out VR-spårning använder ombordkameror och maskininlärning för att utföra denna mätning, och det blir snabbt guldstandarden för VR-huvudspårning.
Konventionell positionspårning
Det har varit många olika tillvägagångssätt för positionsspårning för VR, men när vi hänvisar till "konventionell" positionsspårning, är det med hänvisning till Den moderna VR-revolutionen , som börjar runt mitten av 2010, snarare än de tidiga virtuella verklighetsdagarna i slutet av 80-talet eller början av 90-talet.
De Original Oculus Rift var vid förskottet av denna nya generation av VR-headset. Byggd på teknik som utvecklats för smartphones, ryftet innehöll sensorer som möjliggör finkornig detektering av rotation och lateral rörelse. Med andra ord, med hjälp av interna sensorer, kan headsetet rapportera rotation och när det går framåt, bakåt eller sida till sida. Vad det inte kan göra är att rapportera djup. Det är, där det är i 3D-utrymme det är i förhållande till andra punkter.
Den ursprungliga Rifts lösning var att använda en extern spårningskamera. Kameran ser i det infraröda spektret och på ytan av headsetet är en uppsättning infraröda lampor. Kameran spårar dessa lampor och, eftersom det vet deras exakta skala och mönster, kan räkna ut exakt var headsetet är i förhållande till själva kameran.
Kombinerat erbjuder alla dessa sensordata exakt positionering var som helst inom 3D-utrymme, åtminstone i den mån den externa trackeren kan se headsetet. Senare, produkter som HTC Vive skulle introducera laserbaserade rumskala trackers. Dessa var monterade på väggarna i ett rum och tillåtna headsetpositioner som skulle spåras var som helst inom sitt sortiment.
Inside-out spårning
Inside-out-spårning vänder skriptet på den traditionella metoden som vi just har beskrivit. Headsetet använder fortfarande kamerateknik för att räkna ut där det är i 3D-utrymme, men kamerorna är alla på huvudet själv.
Det finns inga externa spårmarkörer, istället, sofistikerade maskinvision Programvaran letar efter referenspunkter i rummet runt dig. Programvaran tittar på rörelsen för dessa referenspunkter och därefter headsetets rörelse.
Ombordkamerorna kan göra ännu mer än det. Tack vare denna rumsliga medvetenhet är det möjligt att skapa en mjukvarubaserad virtuell barriär, så att du inte av misstag går in i en vägg. Detta är också möjligt med rumskala spårningssystem, men inte med traditionell enkelkamera extern spårning.
Ombordskamerorna kan också exakt spåra positionen för dina VR-kontroller i förhållande till headsetet. I en strålande vidareutveckling är det nu också möjligt att använda dessa ombordkameror till direkt Spåra dina nakna händer för interaktion inom VR. Inga controllers behövs!
Inside-out spårning kan också erbjuda en form av " blandad verklighet . Det är, där verkliga och virtuella föremål blandas tillsammans som en upplevelse. De inbyggda headsetkamerorna kan göra saker som att låta dig se ditt verkliga tangentbord när du använder en app som Virtuellt skrivbord Eller ta med din verkliga stol i det virtuella utrymmet för att göra det enkelt att sitta ner eller gå upp.
Fördelarna med inuti-out-spårning
Inside-out-spårningen blir snabbt normen för VR-headset och det är inte svårt att se varför. Detta tillvägagångssätt har många fördelar, men den mest framträdande är elegans och enkelhet.
På ett headset som Oculus Quest 2 , det finns bara headsetet och de två kontrollerna. När du använder Quest 2 som ett tethered headset behöver du bara en enda USB-kabel. Att komma in i VR är snabbt och enkelt. Du behöver inte förbereda utrustning, bara sätta på headsetet och spela. Att flytta från en plats till nästa är lika förenklad. Det finns ingen rodnad och ingen röra med kablar, kameror eller trackers som måste monteras. (Även om du vill Använd Oculus Quest 2 som ett PC VR-headset , du kan göra det med en enda USB-kabel-eller trådlöst.)
Som vi nämnde ovan erbjuder inuti-out-spårning också nya möjligheter att förbättra VR som går utöver positionsspårning. Det som började som en lösning för att möjliggöra äkta fristående VR har blivit det som verkar vara den troliga framtiden för alla VR-headset.
Inside-out-spårning löste också problemet med ocklusion, där den externa spårningskameran inte kan se ditt headset eller controllers eftersom de är dolda. En av anledningarna till att det finns minst två väggmonterade trackers med rumskala inställningar är att undvika att något är ockluderat från en sensor.
Nackdelen med inuti-out-spårning
Inside-out-spårning är en imponerande teknik, men några av de mest premium VR-produkterna, som ventilindex, använder fortfarande externt monterade trackers. Om inuti spårning är så bra, varför är det inte universellt? Den främsta orsaken kommer ner till precision och noggrannhet. Programvaran som driver inuti spårning måste göra mycket "gissning" eftersom ingen algoritm är 100% korrekt. Detta är begränsat av hur mycket beräkningskraft headsetet har ombord eftersom mer exakt och sofistikerad maskinvisionsteknik behöver mer bearbetningseffekt. Med tiden behandlas detta problem helt enkelt av marchens prestanda.
Som ett resultat, inuti spårning på Virtual Reality Headsets är inte lika exakt eller snabb som ute-i spårning, men det hamnar snabbt och är redan tillräckligt bra att du förmodligen inte kommer att märka några problem medan du svänger en lignaber runt eller försöker vinna en virtuell boxning match.
