バーチャルリアリティ、タイプ、特性の追跡システム| ITIGIC

バーチャルリアリティは、HMDユニットを装着するだけでなく、一連の追跡技術を利用して、プレーヤーの動きや、少なくともVRの特殊なコントロールノブを読み取ります。そのため、既存のVRのさまざまな追跡メカニズムと、それぞれがどのように機能するかをリストすることにしました。

バーチャルリアリティの開始以来、仮想環境にプレイヤーを没頭させるために設計されてきました。つまり、視聴覚の観点から、いわゆるテレプレゼンスを実現する必要があるだけではありません。プレイヤーの動きと環境の間にも1：1の相関関係が求められます。今日、これは私たちが非常に環境に配慮したものであり、今日の純粋なサイエンスフィクションです。私たちが持っている日 バーチャルリアリティ 問題なく自由に動き、交流できる環境は今でもユートピアです。

これはすべて、この自由の考えに到達するためのロードマップがないことを意味するものではありません。これは、近年進化している一連の技術の開発に関連しています。それらの多くはすでに異なるバーチャルリアリティシステムにありますが、短期、中期、または長期的に見られるものもあります。

そのため、バーチャルリアリティでの追跡に使用される既存のテクノロジーをすべてリストするこの記事を作成することにしました。

インサイドアウトの追跡とアウトサイドインの追跡

追跡センサーがVRのどこに配置されているかに応じて、VRでユーザー追跡を分類する方法はXNUMXつあります。

これらが部屋のXNUMXつの場所に固定されているが、HMDユニットの外側にある場合はそれを呼び出します アウトサイドイントラッキング。
一方、センサーがバーチャルリアリティまたはHMDヘルメットの内部にある場合、それらは呼び出されます インサイドアウトセンサー .

両方のタイプの追跡システムは排他的ではなく、仮想現実ユーザーの動きを追跡および解釈するときに、より高い精度を得るために組み合わせることができます。

カメラとコンピュータービジョン

現在、動きを追跡するためにXNUMX種類のカメラが使用されています。最初のカメラは、各ピクセルがRGBスペクトルの色を表す画像を撮影する従来のRGBカメラです。言い換えれば、従来のカメラです。使用されているカメラのタイプはこれだけではありませんが。場合によっては飛行時間型カメラや、画像の各ピクセルが色をマークせず、画像内の各オブジェクトが配置されている距離を示す赤外線カメラで補完されるためです。

これらすべてが今日、私たちがコンピュータビジョンと呼んでいるものと組み合わされています。コンピュータビジョンは、人間の視覚システムの動作をエミュレートするニューラルネットワークで構成されています。これは、スマートカーに使用されているのと同じテクノロジーであるため、一人で運転でき、駐車も簡単になります。他の用途もありますが。たとえば、それは許可するものです NVIDIA ライブビデオを最も有名なストリーミングプラットフォームのXNUMXつにするときに、背景を破棄して私たちを放っておくブロードキャストテクノロジー。

しかし、バーチャルリアリティの使用は何ですか？外側のオブジェクトの距離を知ることができるという事実のおかげで-追跡では、カメラに対する相対的な位置を知ることができます。 Inside-Outテクノロジーの場合、プレーヤーの手を残りの部分から破棄し、トレーニングされたニューラルネットワークを介してプレーヤーの手のさまざまな動きを解釈できるため、より興味深いものになります。

これはOutside-Inシステムからも実行できますが、距離によって高解像度のカメラが必要になるため、HMDに取り付けられているカメラから実行する方が現実的です。

バーチャルリアリティでトレースするための慣性システム

慣性システムは新しいものではなく、少なくとも最初からMEMSデバイスの形でバーチャルリアリティ追跡に使用されてきました。最も明確なケースは、コントロールノブとの動きを可能にする加速度計とジャイロスコープです。 HMD それ自体またはバーチャルリアリティヘルメットをより正確に配置します。

加速度計の仕事は加速度を測定することです。これは、特定の期間における速度の変化にすぎません。そして、それを知ることは、私たちがオブジェクトを配置するのにどのように役立つでしょうか？さて、速度は時間の変位の変化であるという事実のために。この情報を使用して、システムはオブジェクトがどこにあるかだけでなく、特定の時点でどこにあるかを予測できます。

一方、ジャイロスコープは、物体の動きを追跡できる加速度計とともに、物体の傾斜の程度を測定します。どちらも別のオブザーバーが必要ですが、外部ビューアーの形式であるため、前のセクションで説明したような外部カメラが必要です。これらすべてにより、システムは空間内のオブジェクトの位置を三角測量し、それらが常にどこにあるかを知ることができます。場合によっては、精度を上げるために、超音波マイクなどのセンサーがセンサーまたは磁力計として使用されるか、コンパスとしてよく知られています。

バーチャルリアリティでの視線追跡

バーチャルリアリティが抱える問題のXNUMXつは、プレーヤーが見るべきものとHMD画面に表示される画像との間の矛盾です。読み取られるのは頭の動きだけであるため、これにより画像が表示されます。画面はユーザーの目の動きに対応していません。

アイトラッキングのアイデアは、視聴者の目の動きを追跡し、レンダリング時にカメラの視点と一致させることができる高周波赤外線カメラの設置です。ユーザーが見るものが彼らの目の動きに対応し、有名なめまいを引き起こす動きの調整の欠如を減らす方法であるような方法で。これはすべて、他の外部追跡システムによって取得されたデータと調整されました。

バーチャルリアリティでは、ユーザーの目が頭に装着するHMDユニットによって隠されているため、これらのタイプのセンサーはバーチャルリアリティヘルメットの内側に配置されています。