VR/AR頭盔中可預(yù)測追蹤技術(shù)的原理分析

（文章來源：OFweekVR網(wǎng)）

在虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實系統(tǒng)環(huán)境中，可預(yù)測追蹤技術(shù)能夠?qū)δ硞€對象或身體某一部位的下一步方向和（或）位置進行預(yù)測處理。給你舉個例子，當你的頭部朝著某個方向轉(zhuǎn)動時，可以同步來預(yù)測你的手可能放置的位置。

為什么可預(yù)測追蹤技術(shù)如此有用？可預(yù)測追蹤技術(shù)的一個常見應(yīng)用，就是減少“運動光子”延遲時間，所謂運動的光子延遲是指用戶在虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實環(huán)境下完成一個動作，到該動作被充分反映在顯示屏上的時間。由于運動本身就會產(chǎn)生一些延遲，而當運動完成、信息展現(xiàn)在屏幕上時又會出現(xiàn)一段時延（更多引起時延的原因請參見下文），因此當你能夠預(yù)測下一步方向和位置，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)優(yōu)先更新到屏幕上，就可以大大縮短感知延遲。

雖然在虛擬現(xiàn)實應(yīng)用中，對于可預(yù)測追蹤技術(shù)的關(guān)注比較多，但其實該技術(shù)在增強現(xiàn)實領(lǐng)域里也同樣非常重要，特別是當用戶在真實世界中發(fā)生瞬時移動，相應(yīng)的增強現(xiàn)實疊加也要在顯示屏上體現(xiàn)出來。舉個例子，如果你帶著一個增強現(xiàn)實頭盔，看到增強顯示的圖形疊加在實體對象的頂部，更重要的是，即使你旋轉(zhuǎn)了自己的頭庫，增強現(xiàn)實環(huán)境中的“覆蓋物”需要依然“鎖定”在原來的那個對象上，而不是隨著你的頭部轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。

它其實展示的是真實世界的一部分。對象或許可以被攝像頭識別，但是攝像頭可能需要耗費一些時間來捕獲幀，以便處理器能夠判斷出這個對象在幀中的位置，然后圖形處理芯片需要再呈現(xiàn)疊加層上的新位置。而通過使用可預(yù)測追蹤技術(shù)，相比于現(xiàn)實世界，在疊加層中運動處理能夠有所減少。

可預(yù)測追蹤技術(shù)如何工作？如果你看到一輛汽車正在以恒定的速度行駛，然后你想要預(yù)測這輛汽車在下一秒后可能達到的位置似乎是一件非常簡單的事情，而且不出意外的話，預(yù)測的準確度也會很高——因為你不但知道這輛汽車的準確位置，而且還知道它當前的（或是估算的）行駛速度，所以有了這些條件之后，基本就能推斷出這輛汽車未來所處的位置在哪里。

當然，如果你要預(yù)測這輛汽車在一秒鐘時間內(nèi)到底能開到哪兒，那么這個預(yù)測可能無法做到每次都百分之百準確，因為在這段時間里，汽車可能會改變方向，也有可能會加速。因此對于汽車行駛預(yù)測而言，你嘗試預(yù)測的范圍越遠，預(yù)測的就會更不準確。簡單的說，如果讓你預(yù)測汽車在一秒鐘時間之后所在的位置，準確度肯定比讓你預(yù)測汽車在一分鐘時間之后所在的位置要高。

此外，你對汽車本身情況了解的越多，那么預(yù)測準確的機會也就越大。比如，你不僅要測量汽車的速度，還要測量它的加速度，繼而進行更準確的預(yù)測。

所以，假如你能夠獲得被追蹤物體對象更多的行為信息，那么也可以提高預(yù)測準確度。在舉例說明，當你進行頭部追蹤時，如果能夠了解頭部旋轉(zhuǎn)的速度、以及可能旋轉(zhuǎn)的角度，那么就能進一步優(yōu)化追蹤模型，從而做出更準確的判斷。同樣地，假如你正在進行眼球追蹤，那么也可以將獲取到的眼球追蹤信息用于預(yù)測頭部運動。
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