太空黑科技：M-Polaris移動VR空間定位技術(shù)

    5月12日，大朋在“大朋 CONNECT”生態(tài)戰(zhàn)略發(fā)布會上公布了適配于移動端VR頭盔的M-Polaris空間定位技術(shù)。這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。這也是全球首個移動VR空間定位技術(shù)解決方案。

    M-Polaris采用了主動光學(xué)定位技術(shù)，利用多目攝像頭技術(shù)獲取空間信息，配合主動發(fā)光的紅外LED標(biāo)記點，實現(xiàn)光線環(huán)境復(fù)雜情況下排除其他光線干擾的定位，動作捕捉誤差精確到毫米級。

M-Polaris移動VR空間定位

    其中的多目攝像頭技術(shù)，也就是立體視覺技術(shù)，最早已經(jīng)應(yīng)用在太空探索領(lǐng)域。從1996年美國發(fā)射“火星探路者”開始，立體視覺技術(shù)就成了人類探索地外星球的主要手段。比如說，下圖中的火星探測雙子星“勇氣號”，頭上類似眼睛的部位即是雙目視覺定位攝像頭。

    如上所述，定位涉及到兩個主體，一個是體驗者，一個是運算主機。本質(zhì)上，定位的過程就是兩者之間數(shù)據(jù)傳輸交互的過程。中心觀點：帶有紅外標(biāo)記點的人，在多目攝像頭的扇形視域范圍內(nèi)做出的動作，被抓取、計算然后回傳到頭盔中�？偨Y(jié)起來，整套方案考量的就是抓取回傳的過程準(zhǔn)不準(zhǔn)、快不快、重不重！

    1、定位的精度和速度

    這一點主要體現(xiàn)在，我們做出的動作或者終端處理后的數(shù)據(jù)能否及時的被識別和被接收。如果精度和速度誤差達不到毫米級別，那有可能我們在交互環(huán)境中，會出現(xiàn)錯位和動作瞬移，也就是說，虛擬環(huán)境中我們擁抱一個人，做出動作后，視覺里還存在一個反應(yīng)時差。當(dāng)這些錯位的動作連貫起來，就形成萬惡的“暈動”效果。

    2、延遲

    這里的延遲取決于VR頭盔的硬件配置。“高質(zhì)量的 VR 體驗，最重要的是用戶頭部物理移動與 HMD 上實時刷新圖像到達用戶眼睛之間的延遲時間。”人類的感官系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)能感知到視覺和聽覺中相對較小的延遲，但是當(dāng)絕對延遲控制大約 20ms 以內(nèi)的時候，這些延遲幾乎就不可察覺了。

    所以，移動VR一體機能否達到20ms以內(nèi)的延遲標(biāo)準(zhǔn)線，也是移動VR空間定位技術(shù)能否實現(xiàn)的硬性標(biāo)準(zhǔn)。

    3、功耗

    功耗問題對于移動VR一體機來說尤其重要，大量的數(shù)據(jù)傳輸交互會給設(shè)備帶來更大的功力負擔(dān)。

    4、體積/重量

    移動VR一體機的研發(fā)初衷是輕量化、便攜性。那空間定位解決方案如果要融入到產(chǎn)品構(gòu)架中，就不能產(chǎn)生過大的體積和重量負擔(dān)。

    對于VR空間定位技術(shù)，未來還面臨著成本，多人游戲，低延遲，抗干擾，以及空間限制幾大問題，技術(shù)還有很大的完善空間，而隨著越來越多的解決方案的提出，也給了我們更多的期待。