¿En qué equipo se basa la realidad virtual para el posicionamiento espacial en el entrenamiento de realidad virtual?
Tecnología de posicionamiento por satélite GPS
El GPS debería ser la tecnología de posicionamiento con la que todos estén más familiarizados. Utiliza 24 satélites en funcionamiento para transmitir señales, medir la distancia mediante la diferencia horaria y luego determinar la ubicación del punto a medir. Debido a que se utilizan 24 satélites al mismo tiempo, se pueden eliminar algunos datos con grandes errores, lo que hace que el posicionamiento sea más preciso.
El año pasado, un vídeo promocional extranjero en el que se mostraba cómo usar un casco de realidad virtual y conducir un coche de carreras se volvió viral. Simplemente utiliza posicionamiento GPS. El vídeo es el siguiente:
El sistema de posicionamiento GPS cubre todo el mundo y es gratuito. Este es un sistema de posicionamiento ideal para exteriores. Pero sus deficiencias también son bastante obvias: la señal se ve muy afectada por los edificios, es muy débil y la precisión de posicionamiento es relativamente baja. Además, un posicionamiento incorrecto puede provocar directamente mareos, por lo que rara vez se utiliza en el campo de la realidad virtual.
2. Reconocimiento de imágenes (Opti Track)
La aplicación más representativa de esta tecnología de posicionamiento es Opti Track. Mucha gente define Opti Track como posicionamiento óptico, pero Mordor cree que es más intuitivo definirlo como reconocimiento de imágenes. Primero veamos un vídeo de la aplicación Opti Track:
El principio básico de esta solución de posicionamiento es simplemente utilizar múltiples cámaras emisoras de infrarrojos para cubrir el espacio de posicionamiento interior y colocar reflejos infrarrojos en los puntos rastreados. (es decir, lo que vemos), determina la información de su posición en el espacio capturando las imágenes de estos puntos de reflexión reflejados en la cámara.
Este sistema de posicionamiento tiene una precisión de posicionamiento muy alta y el retraso puede alcanzar los 20 ms. Su desventaja es que es muy caro y el suministro es muy pequeño. El precio de una cámara es de más de 1.000 dólares estadounidenses, pero para cubrir un espacio de posicionamiento de unos 5x5 metros, generalmente se necesitan de 6 a 10 cámaras y el costo es relativamente alto.
Este tipo de sistema se utiliza principalmente en escenarios comerciales, como tiendas de experiencias fuera de línea, y es demasiado caro para uso doméstico.
3. Posicionamiento por luz infrarroja (faro)
El producto representativo de esta tecnología de posicionamiento es la tecnología de posicionamiento en interiores faro de HTC Vive, que actualmente es el sistema de posicionamiento más preciso de la industria. El principio básico es utilizar un faro de posicionamiento para emitir rayos láser en dirección horizontal y vertical hacia el espacio de posicionamiento y colocar múltiples receptores de inducción láser sobre el objeto a posicionar. Calculando la diferencia de ángulo entre los dos haces de luz que llegan al objeto que se está posicionando, se calculan las coordenadas del nodo a medir.
Escanea con dos planos verticales. De hecho, el faro está compuesto por 17 diodos de punto de luz independientes, que pueden localizar la dirección sin ningún obstáculo. Los diseñadores son inteligentes y el costo es bajo. Para obtener más información, consulte el artículo anterior de Mo Duojun "El ingeniero de válvulas y yo hablamos sobre el faro: ¡no solo preciso, sino también elegante!". 》
Sin embargo, este sistema de posicionamiento también tiene sus desventajas. Debido a que el camino de la luz se bloquea fácilmente y no puede "girar" cuando encuentra obstáculos, no es adecuado para espacios grandes. El espacio de posicionamiento del faro es de sólo 5*5 metros.
4. Posicionamiento Bluetooth de bajo consumo (posicionamiento iBeacons)
IBeacons es una nueva característica del sistema operativo de dispositivos móviles lanzada por Apple en septiembre de 2013. En pocas palabras, su principio básico es utilizar un dispositivo (iPhone u otro dispositivo) con función de comunicación Bluetooth (BLE) de baja potencia para enviar su propia identificación única al entorno. El software de la aplicación que recibe la identificación tomará algunas acciones en función de. la información que lleva consigo. Por ejemplo, en un centro comercial con iBeacon, cuando un usuario se acerca a un comerciante con un iPhone, aparecerá automáticamente la información promocional correspondiente del comerciante.
Esta solución de posicionamiento tiene una precisión de posicionamiento baja y requisitos de equipo elevados, por lo que no es adecuada para la industria de la realidad virtual.
5. Posicionamiento inalámbrico
Específicamente, el principio del posicionamiento Wi-Fi es el siguiente:
1. solo dirección MAC En términos generales, los AP inalámbricos no se moverán durante un período de tiempo;
2. Cuando Wi-Fi está activado, el dispositivo puede escanear y recopilar señales de AP circundantes para obtener la transmisión MAC. la dirección AP;
3. El dispositivo envía los datos que pueden identificar el AP al servidor de ubicación. El servidor recupera la ubicación geográfica de cada AP y calcula la ubicación geográfica del dispositivo en función de la fuerza. de cada señal y la devuelve al dispositivo del usuario;
Sin embargo, cabe señalar que los proveedores de servicios de localización deben actualizar y complementar constantemente sus propias bases de datos para garantizar la precisión de los datos.
El nodo actual del sistema de posicionamiento wifi cuesta alrededor de 20 dólares estadounidenses y la precisión es de solo metros, lo que no es adecuado para el posicionamiento espacial en el campo de la realidad virtual.
6. Posicionamiento ultrasónico
Esta tecnología de posicionamiento está inspirada en los murciélagos. Cuando los murciélagos vuelan de noche, sus gargantas emiten ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasonidos) que son inaudibles para los oídos humanos. Esta onda sonora viaja en línea recta y regresa tan pronto como golpea un objeto. Usan sus oídos para recibir esta onda ultrasónica devuelta, emitiendo así juicios precisos y guiándolos para volar.
En aplicaciones prácticas, la tecnología de posicionamiento ultrasónico también tiene una variedad de soluciones. Aquí está el más simple: use tres paredes verticales para el posicionamiento. En un lugar con tres paredes, el dispositivo que utilices puede entenderse como un punto de transmisión de señales en el espacio.
Emite ondas ultrasónicas al entorno y el sistema de medición puede calcular la distancia multiplicando la diferencia de tiempo entre las ondas sonoras emitidas y reflejadas por la velocidad de la onda.
Utiliza tres paredes verticales para su posicionamiento.
El posicionamiento ultrasónico es de bajo costo, pero debido a la gran atenuación de las ondas ultrasónicas en el aire, se prueba en un rango pequeño, generalmente decenas de metros, y la precisión de la medición es de centímetros. Actualmente se utiliza para mover objetos en talleres no tripulados y otros lugares.
"Óptico + inalámbrico" es el más adecuado para la realidad virtual.
Como todos sabemos, el vértigo en la realidad virtual es un problema muy grande, lo que significa que requiere una precisión de posicionamiento muy alta, por lo que la óptica es la mejor opción en un rango pequeño. Por supuesto, en el caso de grandes espacios exteriores, "óptico + inalámbrico" es un muy buen método. El posicionamiento inalámbrico puede complementar la óptica cuando se encuentran obstáculos. Esto no solo garantiza la precisión, sino que también resuelve el problema de que el posicionamiento óptico se bloquee fácilmente.