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Unbound Virtual Reality

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Virtual Reality (VR) Tracking erklärt

Es gibt mehrere Faktoren, die bestimmen, ob VR Brillen für Sie geeignet sind oder nicht. Betrachten Sie zum Beispiel die Auflösung der Brille oder das Sichtfeld. Aber auch die Art der Verfolgung kann VR Brillen unterscheiden. Einige headsets können Sie sofort einrichten und sofort losspielen, während andere headsets eine komplizierte Einrichtung erfordern. Aber wie genau funktionieren die Tracking-Methoden? Und was sind die Vor- und Nachteile davon? In diesem Blog erklären wir Ihnen die Unterschiede zwischen den Tracking-Systemen.

Was ist der Unterschied zwischen 3 DoF und 6 DoF?

Die meisten Mobilgeräte headsets – mit Ausnahme der Oculus Quest und Vive Focus Plus – verwenden Rotations-Tracking (3 DoF). Mit diesem headsets kannst du nach oben und unten, nach links und rechts schauen und deinen Kopf neigen. Wenn Sie jedoch versuchen, sich nach vorne oder hinten zu lehnen oder die Position Ihres Kopfes zu bewegen, wird diese Bewegung nicht verfolgt. In diesem Fall bewegt sich die gesamte virtuelle Welt mit Ihnen, anstatt dass Sie sich in der virtuellen Welt bewegen. Das gleiche gilt für den Controller.

Für sitzende VR Inhalte ist dies kein Problem, aber wenn Sie VR raumgroße Brillen verwenden möchten, unterbricht dies die Immersion. Schließlich können Sie nicht in der virtuellen Welt herumlaufen oder Ihre Hände benutzen, um etwas zu tun.

VR Brillen, die Sie an einen Computer anschließen, und die oben genannten Oculus Quest und HTC Vive Focus Plus verwenden Positionsverfolgung (6 DoF). Dadurch kann sich der Benutzer tatsächlich durch die virtuelle Umgebung bewegen. Wenn es der Platz erlaubt, können Sie sogar durch den Raum gehen (Raumskala). Wenn die Controller ebenfalls 6 DoF haben, können Sie direkt mit virtuellen Objekten interagieren. Sie können Ihre Hände von oben nach unten und von vorne nach hinten bewegen, um alle Bewegungen auszuführen, die Sie in der realen Welt ausführen würden.

Beispiele für 3 DoF VR-Brillen sind:

  • Oculus Go;
  • Google Cardboard;
  • Samsung-Ausrüstung VR;
  • Google Daydream.

Beispiele für 6 DoF VR-Brillen sind:

  • HTC Vive Pro & Pro Eye;
  • Oculus Rift S und Oculus Ques;
  • Valve Index;
  • WMR Brille.

3-dof-vs-6-dof

Welche Tracking-Methoden gibt es?

Die Rotations-3-DoF-Verfolgung erfolgt immer mit einem Gyroskop. Die Positions-6-DoF-Verfolgung ist jedoch etwas komplizierter. Es gibt noch keinen Industriestandard für die "perfekte" Art der Positionsverfolgung. Deshalb verwenden fast alle VR-Brillen eine andere Form des Trackings. Die verschiedenen Formen der Verfolgung haben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Dazu gehören Kosten, einfache Einrichtung, Größe der Tracking-Umgebung und Kompatibilität mit anderen VR-Systemen.

Sternbild (Oculus Rift CV1)

Oculus Rift war vor einigen Jahren einer der Pioniere der virtuellen Realität. Das Ziel war es, gute VR Brillen zu einem relativ günstigen Preis herzustellen, damit Privatkunden in den Genuss hochwertiger VR Qualität kommen kann. Die Konkurrenz wie HTC und OptiTrack war preislich viel höher.

Das Oculus-Headset und Controller haben eine Reihe von Infrarot-LEDs unter dem Kunststoff. Die externen Sensoren, die du beim Einrichten der Oculus Rift verwendest, können diese LEDs sehen und sie Informationen an die Computersoftware weiterleiten. Dadurch weiß der Computer – und damit das Spiel VR – genau, wo sich das Oculus-Headset und Controller im Raum befinden. Die neue Oculus Rift S verwendet jetzt eine andere Tracking-Methode, verwendet aber immer noch dieselbe Methode, um die Berührung Controller vom Headset zu verfolgen.

PSVR-Tracking

Playstation VR arbeitet – genau wie die Oculus Rift CV1 – mit Kamerasensoren, allerdings verwendet PSVR im Gegensatz zur Rift Tracking im Lichtspektrum. Die Playstation 4-Kameraleiste enthält zwei voneinander angeordnete Sensoren. Die Kamera ist mit der Playstation verbunden, die anhand der Bilddaten die blauen Lichtstreifen am Headset und die Orbs am Controller verfolgt.

SteamVR (HTC Vive, Vive Pro & Valve Index)

Basisstationen - auch Leuchttürme genannt - befinden sich an gegenüberliegenden oberen Ecken des Raumes. Sie senden einen Laserstrahl über den gesamten Raum aus. Dies geschieht jeweils 1 Achse, also wiederholt von links nach rechts und dann von oben nach unten. Sie senden für jede Bewegung einen starken IR-Lichtblitz aus.

Das VR-Headset und das Controller enthalten einen Chip, der die Zeit zwischen den IR-Blitzen und dem Auftreffen des Lasersweeps auf jeder Achse misst. Auf diese Weise kann die Position in einem großen Raum sehr genau bestimmt werden.

Inside-Out-Tracking (Windows Mixed Reality, Oculus Rift S, Vive Focus Plus)

Bei Inside-Out-Tracking befindet sich eine Kamera im Headset. Diese Kamera betrachtet den gesamten Raum und kann basierend auf dem Raum eine genaue Schätzung der Position des Headsets und des Controller liefern.

Um den Controller zu verfolgen, funktionieren die Systeme auf die gleiche Weise wie die oben erwähnte 'Konstellation'; mit sichtbarem Licht oder mit Infrarotlicht unter dem Kunststoff des Controller. Die Kamera im Headset kann dieses Licht einfangen und wissen, wo sich die Controller befinden.

Diederik Hermsen- XR-Produktspezialist

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