HTC:在定位系统上,我曾也是一个王者,直到我遇到……



是什么将 HTC VIVE 带上 VR 最佳体验的神座?是什么让大作倍出的 PS VR 千夫所指?


答案毫无疑问就是定位系统,这个在 整个 VR 硬件中最不可或缺的组成部分。


以前三大头显对比时,真正能拉开差距的就是在定位系统上。Lighthouse 一骑绝尘,让 Oculus 和索尼望尘莫及。




Oculus 采用的星座追踪技术。Oculus Rift 上有很多像星星一样的红外灯发射红外线,一台每秒 100 帧的高速摄像机实时拍摄,摄像机只拍摄红外灯,过滤掉其他可见光线,来降低需要处理的数据,摄像头根据看到的红外灯不同的位置进行对比合并来构建出 Rift 的三维模型,从而监控玩家的头部运动。这套定位体系我们叫他星座。星座定位精准度比较高,而且延迟低,但最大的问题就是在某些超过范围的位置或者是低头的时候红外灯光辨识不完整,导致定位系统失效。这时候就只能再启用机身内置的陀螺仪进行定位。这也是有些人对 Oculus rift 体验有点失望的原因。


HTC 的第一代 VR 产品 VIVE 与 Oculus Rift 一样采用了 Oled 屏幕,双 1200*1080 分辨率和 90 HZ 的刷新率也都是同属主机VR 所不同的就是它采用了另外一种定位技术——Lighthouse 激光定位。

 

两个安装在对角位置的激光发射器,VIVE 的机身上则放置了 70 多个接收器当灯塔以很高频率分别以横向和纵向发射激光扫描,经过 VIVE 机身时,由于扫描速度的恒定,上面不同接收器接收到激光的时间不同,通过这些非常细微的时间差来计算得出接收器相对灯塔的准确距离,从而构建出三维模型,HTC 的灯塔相对于 Oculus 的星座不光运算量低,延迟小,定位更加精准,正负只有 1mm 而且不依赖可见光也就避免了遮挡问题,适应性更强。当初的破釜沉舟,如今造就了消费领域体验最好的 VR 产品。




相比 Oculus 和 VIVE 索尼的 PS VR 的定位原理就要简单很多,头显和手柄会放置不同颜色的 LED 灯球,通过两个摄像头,来监控彩色灯球来对位置进行跟踪,光球的大小即是距离的远近,因为颜色不同,所以也可以轻易分辨各个发光体之间的区别。原理最简单,成本最低,但效果也是最差。有时会会把环境光中的彩色物体识别成手柄,有时候光纤比较强烈还会失效。甚至在动作较快的情况下,还会出现动作追踪不上等问题。HTC Vive、Oculus Rift 和索尼 PS VR 他们并称三大主机 VR ,他们之间的竞争,单单从定位系统就可见一斑。




HTC Vive的定位系统目前而言无疑处于一种王者地位,没有任何一家公司的产品在定位上可以与HTC Vive一较高下。但情况真的可以一直保持下去吗?


2016年8月,Valve宣布Lighthouse将有机会给第三方厂商使用。这则消息一出就掀起了12级风浪,众多公司都想要在定位系统上能够取得重大突破。但HTC马上澄清表示这只是开放权限而已。虽然这两者之间存在一定的差别,但大家纷纷推测Vive 开源是迟早的事。


事情虽然平息,但大家对于定位系统开源的热忱并没有消极下去。2016年2月13日,国内初创公司HYPEREAL的核心技术,激光定位技术宣布开源。虽然官方并没有宣明他们的技术与Lighthouse的原理是否相同,但单单就激光定位四个字就足以让HTC胆寒。




科技产业从来不缺看特闹不嫌事大的公司,索尼近期也曝光了新专利,PS VR在未来将通过多个MEMS投影器来实现动作追踪功能。




根据名称为“使用多个 MEMS 投影器追踪头戴式显示器或控制器的光电传感器的位置的系统和方法”的专利描述,该系统的工作原理大致是,多个 MEMS 投影器产生不同的激光光束,然后多个 MEMS 反射镜调制不同光束在不同模式下投射,光传感器检测出光束之后,系统计算不同光束到达光传感器所需的时间,从而确定光传感器的所在位置。其中系统中 MEMS 反射镜是基于利萨如扫描(Lissajous pattern)和光栅扫描( raster scan pattern)实现的。


此举已经是彻底激怒了HTC Vive这个VR领域定位系统的王者,紧接着,HTC的合作伙伴V社就公布了他们的下一代定位系统。

Valve 的 VR 主程序员 Joe Ludwig 在月初时,Valve 办公室的新闻发布会上展示了下一代硬件的原型。这些基站通过了 Valve 的灯塔跟踪系统来扫描 VR 头戴显示器和控制器在跟踪区域中的位置,并让头显将该信息传递到到程序中来提供位置追踪。




Joe 称眼前的这个原型为“早期工程模型”,之后还可能会发生些变化。他指出,与目前 HTC Vive 一起使用的基站内部有两个旋转电机,而新的设备里只有一个。因此,该设备“更轻,更小,更便宜”,产生的噪声比当前基站中听到的嗡嗡声更低,功率也更小。


在没有更多细节披露出来的时候,我们对于HTC的新技术的更多细节不得而知,但可以肯定是在定位系统上,各大公司已经做好了长期竞争的准备。这对于消费者而言则是最好不过的事情,毕竟无论是魔多君还是普通消费者都希望看到更好的定位系统来帮助我们更深层次的沉浸到虚拟世界。


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