根本目標(biāo)：用跟蹤技術(shù)為用戶帶來(lái)沉浸感

　　陳：VR的終極目的是為了完全接管人體所有的感知器官，然后通過計(jì)算機(jī)模擬的方式去提供反饋，讓用戶形成一種很強(qiáng)烈的沉浸和臨場(chǎng)感。除了視覺顯示，還要用到跟蹤技術(shù)。跟蹤技術(shù)的意義是能夠把真實(shí)世界的東西帶到虛擬世界當(dāng)中去。畢竟人的身體，包括一些周圍的環(huán)境都還是在真實(shí)世界當(dāng)中，所以必須要用跟蹤技術(shù)來(lái)使得真實(shí)世界的東西在虛擬場(chǎng)景中有一個(gè)對(duì)應(yīng)，以及和虛擬場(chǎng)景發(fā)生交互。

　　跟蹤技術(shù)

　　跟蹤技術(shù)是分階段的。最初級(jí)階段，便是實(shí)現(xiàn)頭盔旋轉(zhuǎn)的跟蹤。現(xiàn)在移動(dòng)端大部分產(chǎn)品，基本上都能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，通過追蹤頭部旋轉(zhuǎn)，已經(jīng)可以達(dá)到一定的沉浸感。但問題是，當(dāng)用戶看到VR場(chǎng)景之后，接下來(lái)的需求就是希望與這個(gè)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互。這其中，交互的方式有很多種，包括用手，或者用身體，這就是為什么現(xiàn)在所有的PC的方案基本上都會(huì)有頭部的平移以及手柄的跟蹤，這會(huì)給用戶提供更好的沉浸感，因?yàn)樗梢愿械剿眢w的一部分——頭部和兩只手，可以和虛擬當(dāng)中的物體發(fā)生交互。

　　誠(chéng)然，為了達(dá)到完美的沉浸感和逼真的效果，還有很多東西需要做，比如說(shuō)手指、全身、眼球的跟蹤，以及對(duì)周圍環(huán)境的感知。這些也都是大家能看得到的VR的發(fā)展方向，我們也在同時(shí)研究和關(guān)注這些技術(shù)。

　　我們今天介紹的HyTrack跟蹤系統(tǒng)主要是側(cè)重于解決PC方案中頭盔和手柄的運(yùn)動(dòng)跟蹤問題。

　　HyTrack——最精確的毫米級(jí)定位系統(tǒng)

　　在講解了跟蹤技術(shù)之后，陳祿介紹了HYPEREAL自主研發(fā)的燈塔技術(shù)原理。

　　燈塔跟蹤技術(shù)的前世今生

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　　燈塔定位技術(shù)的最早原型是在1989年被提出的Minnesota Scanner，其原理就是利用掃描激光面對(duì)于空間進(jìn)行編碼進(jìn)而對(duì)物體做跟蹤。而后有很多人基于相似原理做了改進(jìn)用于不同領(lǐng)域的應(yīng)用中。Valve之前首先把它成功的帶到了VR消費(fèi)電子領(lǐng)域。

　　陳：這是我們公司自己研發(fā)的比較早期的原型，做得比較裸。左邊是燈塔，有兩個(gè)電機(jī)，電機(jī)上面有透鏡，這里有一個(gè)小動(dòng)畫演示燈塔的結(jié)構(gòu)，可以看到通過透鏡把一束激光變?yōu)橐粋€(gè)扇面，再利用電機(jī)使得激光面勻速掃描。中間的部分是我們頭顯的早期原型，上面有很多小的線路板就是我們自己制作的傳感器模塊，每一個(gè)中心有一個(gè)光電二極管。傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)再到數(shù)字信號(hào)，然后傳到計(jì)算機(jī)里?；驹砣缟蠄D，左邊這一塊是激光掃描扇面的頂視圖，激光會(huì)從一個(gè)基準(zhǔn)位置開始向下掃。在掃過基準(zhǔn)位置時(shí)刻，我們會(huì)發(fā)射一個(gè)無(wú)線同步信號(hào)。藍(lán)線是掃到每個(gè)光電二極管的激光面。右邊的圖是傳感器上面的時(shí)序圖，從收到無(wú)線同步信號(hào)的時(shí)候開始計(jì)時(shí)，當(dāng)被光掃過的時(shí)候，會(huì)留下一個(gè)很小的間距的光脈沖，測(cè)量脈沖中點(diǎn)時(shí)刻，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速，我們可以計(jì)算得到該掃描面相對(duì)基準(zhǔn)平面的夾角。這樣我們就知道這個(gè)點(diǎn)處在空間當(dāng)中哪一個(gè)平面上。通過兩個(gè)方向的掃描，被照到的傳感器點(diǎn)我們可以確定其在空間當(dāng)中的某條直線上。在這里我們和VIVE采用了不同的技術(shù)方案，他們使用的光同步，燈塔會(huì)有LED燈。無(wú)線同步的好處是，燈塔之間不用同步線連接了，或者燈塔不用互相對(duì)著擺放。兩種方案在工程實(shí)現(xiàn)上的區(qū)別很大，測(cè)量手段也會(huì)不一樣，但是本質(zhì)上都是為了獲得同步信號(hào)時(shí)間。

　　HyTrack早期原型、基本原理