VR虚拟现实是近期最热门的显示技术，受到厂商和用户的追捧。
其发展前景和应用范围是不可估量的。
VR元年，三大VR厂商推出了各自的桌面虚拟现实平台Oculus Rift、HTC Vive和索尼PlayStation VR。
这三款产品在硬件性能、平台规模、资源等方面都具有极高的标准。
最近经常有人和我讨论这三款产品的定位技术，所以我想通过这篇文章来总结和比较三大产品的定位技术。
VR室内定位技术可以定位VR耳机、控制器等VR设备在空间中的实时位置。
具有空间定位功能的VR设备不仅可以提供更好的沉浸感，还能显着减少由此带来的眩晕感，让整个画面看起来就像现实一样。
世界确实随着我们的运动而变化。
因此，室内定位技术对于VR桌面虚拟现实设备来说非常重要。
HTC vive使用的Lighthouse技术是激光定位技术，Oculus Rift和索尼PlayStation VR使用的定位技术是光学定位技术。
Oculus Rift是红外主动光学技术，索尼PlayStation VR是可见光主动光学技术。
HTC Vive的Lighthouse室内定位技术笔者在之前的文章中已经详细介绍过HTC Vive的激光定位技术。
这里我们就简单回顾一下。
HTC的Lighthouse室内定位技术是一种激光扫描定位技术，依靠激光和光敏传感器来确定移动物体的位置。
两个激光发射器放置在对角处，形成一个大小可调的矩形区域。
激光束由发射器内的两排固定LED灯发射，每秒6次。
每个激光发射器内有两个扫描模块，轮流发射激光对定位空间进行水平和垂直方向的扫描。
HTC Vive 耳机和控制器上有 70 多个光敏传感器。
通过计算接收激光所需的时间来计算传感器相对于激光发射器的准确位置。
通过多个光敏传感器可以检测耳机的位置和方向。
这里需要注意的是，HTC Vive 采用了激光定位技术。
在定位过程中，光敏传感器的ID将与其接收到的数据一起传输到计算单元。
换句话说，计算单元可以直接区分不同的光敏传感器。
根据固定在头显和手柄上的各个光敏传感器的位置等信息，最终构建头显和手柄的三维模型。
激光定位技术具有成本低、定位精度高、分布式加工等优点。
它几乎没有延迟，也不怕阻碍。
即使手柄放在背部或胯部，仍然可以捕捉。
可以说，激光定位技术实现了高精度、高响应的室内定位，同时避免了基于图像处理技术的复杂度高、设备成本高、运算速度慢、易受自然光影响等缺点。
另外，相比其他两款产品，HTC Vive允许用户在一定的空间内走动，对用户的限制较少，可以适配需要行走的游戏。
但由于HTC Vive的激光发射基站采用机械控制来控制激光扫描定位空间，机械控制本身存在稳定性和耐用性较差的问题，导致HTC Vive的稳定性和耐用性稍差。
目前国内G-Wearables的StepVR采用激光定位，定位精度、延迟和抗干扰性能都有所提高。
Oculus Rift 的定位技术 Oculus Rift 采用主动光学定位技术。
了解 Oculus Rift 的用户可能知道 Oculus Rift 设备上隐藏着一些红外灯（标记点）。
这些红外灯可以发出红外光，并被两个红外摄像机实时捕捉。
所谓红外摄像头，就是在摄像头外部安装红外光滤光片，使摄像头只能捕捉到头显和手柄（Oculus touch）上的红外光，从而过滤掉周围环境的可见光信号头显和手柄，提高图像质量。
噪声比，增加系统的鲁棒性。
获得红外图像后，将两个摄像头从不同角度采集的图像传输到计算单元，然后通过视觉算法过滤掉无用信息，从而获得红外光的位置。
然后使用PnP算法，即利用设备上四个非共面红外灯的位置信息以及四个点获得的图像信息，最终可以将设备纳入相机坐标系中，并得到一个三维模型可以安装设备的，并基于此来实时监控玩家的头部和手部运动。
这里需要说明的是，如果想要知道不同红外灯在设备上的位置信息，就必须能够区分不同的红外灯。
具体解决方案是：通过红外灯的闪烁频率告诉摄像机自己的ID。
通过控制相机快门频率和每个LED的闪烁频率，可以控制每个红外灯在画面上形成的图像的大小图案，然后根据10帧图像中每个点的大小图案来确定LED灯球对应的ID号，然后根据ID号就可以知道红外灯在设备上的位置信息。
此外，Oculus Rift产品还配备了九轴传感器。
当红外光学定位被遮挡或模糊时，利用九轴传感器计算设备的空间位置信息。
由于九轴会存在明显的零位偏差和漂移，当红外光学定位系统能够正常工作时，可以利用获得的定位信息来校准九轴获得的信息，从而使红外光学定位和九轴轴互补。
Oculus Rift的主动红外光学+九轴定位系统，精度高，抗遮挡能力强。
由于所使用的相机具有较高的拍摄率，并且由于该类系统始终能够获得标记点在当前空间中的绝对位置坐标，因此不存在累积误差。
但由于摄像头视角有限，该产品的使用范围受到限制，这将极大地限制用户的应用范围。
因此，Oculus Rift无法用于玩需要步行等大规模活动的虚拟现实游戏。
因此，虽然Oculus Rift可以支持多个目标同时定位，但目标不宜过多，一般不超过两个。
PlayStation VR的定位技术PlayStation VR尚未上市，预计今年7月上市。
PlayStation VR也使用光学定位。
与Oculus Rift不同的是，它采用可见光主动光学定位技术。
PlayStation VR设备使用与之前的PS Move类似的动作感应摄像头和彩色发光物体跟踪来定位人的头部和控制器的位置。
LED灯球将放置在头显和手柄上，每个手柄和头显上各有一个。
这些LED光球可以自行发光，不同的光球发出的光颜色不同。
这样，在相机拍摄时，可以很好地将光球与背景环境以及各个光球区分开来。
PS3最初使用单摄像头。
通过计算图中光球的半径，计算出光球相对于相机的位置，最终确定手柄和头显的位置。
但单相机的定位精度不高，鲁棒性不强。
环境中的彩色物体有时会被识别为手柄，有时阳光较强时则不起作用。
因此，PS4采用了体感摄像头，即双目摄像头，利用两个摄像头拍摄的图片来计算光球体的空间三维坐标。
具体原理：理论上来说，对于三维空间中的一个点，只要这个点能够同时被两个摄像头看到，就可以根据两个摄像头拍摄到的图像和相应的参数来确定此时的点。
相机同时。
三维空间中的位置信息如下图： 应用体感相机后，PS4的定位精度和鲁棒性得到了很大的提高。
在确定了三维坐标??，即x、y、z自由度后，PS系列使用九个轴来计算其他三个自由度和旋转自由度。
这样就获得了六个空间自由度来确定手柄的空间位置和姿态。
从上面的描述我们可以知道PS可以支持多个目标同时定位并通过不同的颜色进行区分。
但由于PS的抗遮挡性能较差，一旦多人使用并互相遮挡，定位就会立即受到影响。
并且由于双目相机的有效范围有限，PS的移动性也受到限制，只能在相机的可用范围内移动。
基本上，它只能坐在电脑前使用。
虽然PS4目前使用双目摄像头，但由于仍然使用可见光进行定位，因此很容易受到背景颜色的影响。
另外，根据用户体验结果，还会存在相机无法跟上快速动作捕捉的问题。
最后，读者可以通过下表比较三种产品定位技术的优缺点。