為什么總說VR定位動捕技術(shù)難 它究竟難在哪里?
最近有文章解析了因為追星儀和陀螺儀的出錯,加上科學家寫反噴氣代碼導致了造成了價值19億的一臺名為“瞳”的X射線太空望遠鏡被玩壞了。實際上,追星儀和陀螺儀實現(xiàn)的類似于VR中的光學定位及姿態(tài)捕捉。一直以來,大家都在說VR定位動捕技術(shù)難,那到底難在哪里呢?作者系VR行業(yè)從業(yè)者,本文將會探討下這個問題。
我相信,“瞳”真實的毀滅原因一定比文章中描述的要復雜很多,我寫這篇文章也不是為了跟大家探討“瞳”,而是想跟大家聊一下由此事件引發(fā)的一些思考。
“瞳”和VR中的光學定位及姿態(tài)捕捉
瞳的追星儀,在文章中是這樣描述的“追星儀是衛(wèi)星上一個判斷自己方位的儀器。..。..總的來說就是一個小相機,通過跟蹤拍攝背景里一些亮的星星的位置。.. 用來判斷自己所指向的方位。..。..”。
追星儀的定位技術(shù)大概是目標物體(即瞳本身)拍攝背景中的星星,根據(jù)得到的圖像及所識別出的星星的位置來獲取自身的方位信息。而瞳的陀螺儀則用來偵測瞳自身的空間姿態(tài)。所以,追星儀和陀螺儀實際上實現(xiàn)的類似于VR中的光學定位及姿態(tài)捕捉。
(1) 光學定位技術(shù)
VR中的光學定位技術(shù)是利用攝像機拍攝目標物體,根據(jù)得到的目標圖像及攝像機自身的位置信息推算出目標物體的位置及姿態(tài)等信息。根據(jù)標記點發(fā)光技術(shù)不同,光學定位技術(shù)還分為主動式和被動式兩種。
具體實現(xiàn)流程:定位物體上布滿標記點,標記點可以自主發(fā)射光信號或者反射定位系統(tǒng)發(fā)射來的點信號,使得攝像頭拍攝的圖像中標記點與周圍環(huán)境可以明顯區(qū)分。攝像機捕捉到目標物上標記點后,將多臺攝像機從不同角度采集到的圖像傳輸?shù)接嬎銠C中,再通過視覺算法過濾掉無用的信息,從而獲得標記點的位置。該定位法需要多個 CCD 對目標進行跟蹤定位,需要至少兩幅以上的具有相同標記點的圖像進行亞像素提取、匹配操作計算出目標物的空間位置。實現(xiàn)流程圖如下:
光學定位技術(shù)實現(xiàn)流程
目前,光學定位技術(shù)在國際上最受認可的是OpTItrack。OpTITrack定位方案適用于游戲與動畫制作,運動跟蹤,力學分析,以及投影映射等多種應(yīng)用方向,在VR行業(yè)有著非常大的影響力。