近日,CES展上曝出了各种令人兴奋的消息,无论是大幅改进的HTC Vive Pre还是美元售价(不含税和运费) 、消费者版的 Oculus Rift 耳机,或者“利用”英特尔实感技术的 Yuneec 无人机。
不过,我们也可以在这些新闻中看到越来越重要的动作捕捉技术,尤其是Yuneec无人机展现出惊人的避障能力。
当然,这并不是英特尔计划的展示芯片计算能力的演示。
我们回到正题,继续从技术角度来审视VR输入设备。
第三类是基于计算机视觉的动作捕捉。
说到这类动作捕捉系统,这三款产品可能是最具代表性的,分别是Leap Motion、微软的Kinect和英特尔的RealSense技术。
尽管将这三者组合在一起可能有点不和谐(Kinect 捕捉全身运动,Leap Motion 捕捉手势,RealSense 实现表情和手势识别)。
然而,它们的基本原理是基于计算机视觉(相机)。
Leap Motion通过红外LED+灰度摄像头采集数据。
具体来说,Leap Motion利用双目红外摄像头形成深度视野,然后通过算法捕捉手势。
根据其官方声明,Leap Motion 可以以亚毫米精度跟踪手势。
2019年,该公司宣布推出可连接Oculus Rift等VR设备的底座,引入手势操作,实现虚拟与现实的无缝切换。
RealSense是普通相机和深度相机的组合,可以捕捉0.2~1.2m范围内的物体。
具体来说,RealSense采用了“主动立体成像原理”,模仿人眼的“视差原理”。
它通过发射一束红外光,利用左红外传感器和右红外传感器来跟踪这束光的位置,然后利用三角测量来定位。
计算3D图像中“深度”信息的原理。
配备深度传感器和全彩镜头,可以准确识别手势、面部特征、前景和背景,让设备了解人类的动作和情绪。
至于Kinect,需要分为两个版本。
第一代Kinect被命名为Microsoft Kinect,第二代被命名为Microsoft Kinect One。
虽然第一代和第二代都有普通RGB相机和深度IR相机,但它们的原理是不同的。
前者采用结构光原理,后者采用飞行时间法。
具体区别可以简单理解为结构光首先在空间中创建一个网格,然后根据物体反射的红外线来描述物体的空间信息,而飞行时间法则是通过反射来计算拍摄的场景传感器发出近红外光的时间。
绘制物体三维轮廓的距离。
Microsoft Kinect One 事实上,这种类型的动作捕捉设备未来将用于 VR 领域,尽管目前大多数都使用 Xbox 等控制器。
这与VR行业的发展有很大关系,其次还有成本问题。
最后还插入一些八卦。
第一代Kinect的技术源自以色列公司PrimeSense。
后来,由于PrimeSense被苹果以3.45亿美元收购后涉及到的业务问题,微软不得不宣布停止生产第一代Kinect,然后制作自己的第二代Kinect One,后来与Xbox One一起出现。
因此,你会看到两代产品所使用的原理是不同的。
顺便说一句,还有一件事值得一提。
最初的Kinect问世后就被黑客破解了。
它不仅可以在Windows上运行,还可以在OS X和Linux上运行。
微软并不禁止破解,还推出了官方开发工具Kinect SDK。
另外,记者还很想提一家以色列公司SoftKinetic。
这是一家专门从事飞行时间技术的制造商,去年被索尼收购。
第四类基于惯性传感器的全身动作捕捉系统包括多家厂商,例如2008年成立的美国厂商Inertial Labs的产品3DSuit系统,美国厂商The Moven系统也被国内财团竞标) 。
全球这样的厂商有很多,诺itom凭借国内出色的表现获得业界的认可。
Noitom不仅与好莱坞著名特效公司TNG Visual Effects和游戏公司Unity Technologies合作,还与一些国内外军事机构合作。
详情可以观看下面的视频(其中一个短打武术追踪的片段非常中国化~)。
具体来说,基于惯性传感器的全身动作捕捉系统需要在身体的重要关节点佩戴集成加速度计、陀螺仪和磁力计的惯性传感器设备,然后通过算法实现动作捕捉。
原理听起来很简单,但是这类动作捕捉系统需要厂商有一定的算法积累。
第五种基于标记点的光学动作捕捉系统Motion Analysis,代表为英国Oxford Metrics Limited集团的Vicon系统、2000年成立的NaturalPoint公司的Optitrack、美国的Motion Analysis(国内称之为) 。
作为一个恶魔,很励志~)。
由于光学+设备安装布局+全身动作捕捉,此类捕捉系统需要占用一定的空间,且成本相对较高。
虽然精度很高,但不太可能用于消费级 VR 市场。
不过VR主题公园等商业市场就非常适合。
原则上,这种基于标记点的光学运动捕捉系统将使用摄像机和主动或被动标记点进行运动捕捉。
至此,本文对VR输入设备的盘点就结束了。
然而,这里的每个类别都需要更详细的分类。
不过,无论分类如何,VR输入设备一定会随着VR耳机的发展迎来全盛时期。
值得注意的是,这是一款VR输入设备,是将现实世界环境数据映射到虚拟世界的设备。
这远远不能满足VR的要求。
VR交互设备不仅需要有输入功能,还需要有输出功能,从而实现全方位的体验。