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使命已完成 基于手机的VR已成为过去

移动虚拟现实头显帮助数以百万计的人体验了VR，但从近日开始，它们似乎已经完全成为过去。

Oculus首席技术官John Carmack上个月对手机驱动的Gear VR移动头显表示了“悼念”，他说属于这种形态的头显的时代已经过去了。并且Google刚刚透露，除了从最新的Pixel 4系列手机中取消对Daydream的支持之外，还将停止使用Daydream View移动头显。该应用程序仍可在旧手机上运行，但Google现在已经放弃了这个曾经被描绘成Android不可或缺的一部分的平台。

Daydream是在2016年亮相的，它是Google推出的更为简单的由手机驱动的Cardboard头显的后续产品。当时，Google预计在未来两年内，与Daydream兼容的手机将拥有“数亿用户”。但是，在2019年，没有哪一款新手机支持它。一位Google发言人表示，“它没有像我们希望的那样被广泛的消费者或开发人员所采用，而且随着时间的推移，我们已经看到Daydream View头显的使用量正在减少。”

出现这种现象并不奇怪。Cardboard提供了简单且可用的VR体验。《纽约时报》免费向其订阅用户提供了100万个头显。但这是一种超级便宜的一次性产品，旨在提供短暂的体验。但想要成为消费类头显则非常困难。“我们看到了智能手机VR的巨大潜力-能够随处使用随身携带的智能手机来提供身临其境的移动体验。但是随着时间的流逝，我们注意到一些明显的局限性限制了智能手机VR成为可行的长期解决方案。”

Google表示，人们不喜欢失去使用手机的能力，因为Daydream实际上需要进入独立的应用生态系统才能使用。这不是基于电话的VR的唯一问题。Carmack指出，身临其境的3D应用程序消耗了宝贵的电池，尤其是Gear VR令人讨厌的设置。“我认为最大的问题只是进入体验时的一些小麻烦，”Carmack说。

从数据上看，Gear VR受到了极大欢迎。三星在销售该设备的第一年就售出了至少500万台这种由Oculus提供技术支持的设备，而像Oculus Rift这样的高端头显则只卖出了数十万台。但是Carmack表示，它无法保留用户，因为“如果您必须将手机从手机壳中取出并放入头显中，你可能只会使用它两次。”三星尚未正式宣布停止Gear VR的生产。但是，这款头显似乎无法（至少在美国）通过三星商店或以第一方产品的形式从亚马逊和百思买等零售商处获得。

Daydream面临的问题虽然不像Gear VR这样繁琐，但是它还有另一个大问题：手机制造商不支持它。Google最初宣布了几个合作伙伴，包括三星，LG和HTC。不过，大多数厂商在添加对Daydream的支持方面都落后了，部分原因是许多手机的显示屏不符合Daydream的标准。

基于手机的VR头显也无法提供与Oculus Rift，HTC Vive或PlayStation VR相同的强烈物理体验。随着开发人员开始深入VR内容的开发，这种差距变得越来越明显。移动VR头显非常适合播放虚拟现实视频，但是VR视频很难制作，也很难变现，像Jaunt和Inside之类的早期VR电影公司正逐渐将注意力转向增强现实。Google曾收购了一些著名的VR应用程序，包括最受欢迎的绘画工具Tilt Brush，但大多数需要高端头显才能运行。

同时，独立式头显变得更便宜，功能更全面，增加了手持控制器和inside-out的跟踪功能。Oculus用Oculus Go移动头显填补了原本属于Gear VR的空间，现在它正在吸引用户使用Oculus Quest，这是一种更贵一些但功能也更强大的设备。当您可以以200美元的价格购买独立的Oculus Go或以400美元的价格购买Quest时，Gear VR这种100美元的塑料外壳似乎并不划算。

Google并未真正尝试赶上独立VR的潮流。它最初与HTC和Lenovo合作开发了两套独立的Daydream头显，但HTC 退出了交易，联想的Mirage Solo实际上只是一个开发工具包。在今年的I/O会议之前，Google虚拟现实和增强现实负责人Clay Bavor表示，该团队正在进行VR硬件的“深度研发”，“构建我们需要的Lego积木，以便将它们拼凑在一起，并制作出一些真正引人入胜的体验。”Google发言人还强调了该公司在移动搜索和地图的AR功能方面的工作。

Google发言人Michael Marconi拒绝评论Google独立式Daydream头显的计划。“拥有Lenovo Mirage Solo的人没有改变。他们将继续使用头显及下载的应用程序，并可以从Google Play商店下载新的应用程序。”他说。如果Google确实回到了虚拟现实，那么独立头显（或通过无线网络连接到手机的头显，如果未来的技术可以做到这一点）似乎仍然是最明确的选择。

简单的移动头显实际上只是一个装有镜头的盒子，基本的VR应用也不难制作。因此，移动VR可能不会完全消失。Marconi确认Google仍在其商店中提供第一方Cardboard头显以及来自Homido和Mattel等第三方销售商的设备。但是，随着Google和三星放弃Daydream和Gear VR，基于手机的成熟VR平台的梦想似乎已经结束。

最初发布于2019年10月21日

原文链接：https://www.theverge.com/2019/10/16/20915791/google-daydream-samsung-oculus-gear-vr-mobile-vr-platforms-dead

科普：VR的位置跟踪系统是如何工作的?

除了具有广阔的视野外，虚拟现实头显与常规的3D显示器的区别在于它们能够被跟踪。PC VR，主机VR以及现在一些独立的头显甚至还具有位置跟踪功能，因此你可以倾斜身体，躲避甚至在VR中走动。

但是这种跟踪如何运作?在这里，我们将解释主要的位置跟踪系统及其运行方式。

背景

什么是位置跟踪(6自由度)?

Oculus Go、三星Gear VR和谷歌Daydream View等大多数移动VR头显只有旋转跟踪(3DoF)。你可以向上或向下看，向左或向右倾斜。但是如果你试图倾斜或移动你的头部的位置，则不会被跟踪。整个虚拟世界将与你同行。3DoF控制器与之类似，仅限旋转。它们基本上只能充当激光选择指针。

这对于就座体验的VR内容来说是可以接受的，但它不允许你在物理上移动虚拟世界，或者直接用手与之交互。

在PC VR和主机VR上，以及现在的高端独立VR中，头显具有位置跟踪功能(6DoF)。位置跟踪使用户可以在虚拟环境中实际移动。如果跟踪范围足够大，你甚至可以在VR中绕着整个房间走动。

当控制器也是6DoF时，你可以直接用手与虚拟对象进行交互，因为你可以通过在现实世界中的移动实现虚拟空间中的移动。

如何实现位置跟踪?

旋转跟踪(3DoF)总是使用微型机电陀螺仪实现的。但不同的公司使用不同的技术来实现位置跟踪(6DoF)。虽然某天可能存在共同的行业标准，但目前尚未形成。不同的公司对哪种技术是正确的有不同的看法。

不同的跟踪系统均可平衡成本、设置难易度、跟踪范围、控制器跟踪范围和模块化等问题。

位置跟踪的共同基础：航位推算

与普遍看法相反，下面描述的光学系统仅是真正意义上的“校正”系统。所有这些系统的主要共享跟踪方法是微型机电加速度计。这些加速度计通常以1000赫兹运行。

其工作原理是：加速度计不读取位置或速度，他们读取加速度。你可能还记得微积分，你可以随着时间的推移获得加速度的积分并获得速度。如果你随着时间的推移得到速度值的积分，你就会获得位置信息(或至少从原始位置产生的位移信息)。

使用它来确定位置的变化称为航位推算。这就是VR头显和控制器每时每刻都在跟踪自己的方法。

那为什么还需要其他跟踪手段呢?因为加速度计并不完美，会产生噪声数据。将这些数据进行两次积分意味着即使是最小的误差也会被放大，并且误差还会累积。实际上，这意味着基于加速度计的位置跟踪会在几秒钟内漂移到无限远。

VR跟踪系统的目的是通过提供参考来纠正这种漂移。每个跟踪系统都采用不同的方式，但目的是相同的。

常见的VR跟踪系统

“星座”(最初的Oculus Rift)

在设计Rift时，Oculus面临着提供与OptiTrack等数千美元的系统相同质量跟踪的挑战，但其成本却要低一个数量级。

每个被跟踪设备都有一个隐藏在外部塑料下的预定义红外LED“星座”。红外线对人眼是不可见的。

传感器基本上是带有过滤器的摄像头，只能看到红外光，通过USB线缆以60Hz的频率将帧发送到用户的PC。PC处理每个帧，识别每个红外LED的位置，从而识别每个对象的相对位置。

该软件可以轻松识别它所看到的LED，因为它知道“星座”的形状，它会记住物体在前一帧中的位置，并且知道它的加速方向(来自加速度计)及其旋转(来自陀螺仪)。每个红外LED也以特定频率闪烁以识别自身。这些创新使“星座”跟踪系统在基于标记的跟踪系统中占据了一席之地。

为了支持快速运动，Rift头显和触摸控制器每次即将发出LED脉冲时，都会与传感器中的无线芯片进行无线通信。这使得相机快门能够像LED那样准确曝光，并且曝光时间很短。

“星座”跟踪不再用于Rift S头显的跟踪，但它用于Rift S头显内置的摄像头，以跟踪控制器。

“星座”的优势：

整合成本低

高品质的跟踪

适用于大多数环境

“星座”的缺点：

每个传感器都与PC有线连接

大USB带宽会导致许多主板出现问题

传感器具有有限的垂直视野

PlayStation VR

PlayStation VR也使用相机，但与Rift不同，PSVR的跟踪功能在可见光光谱中运行。

PlayStation 4摄像头单元包含两个间隔开的相机。摄像头单元连接到PlayStation，后者使用图像数据跟踪头显上的蓝色光条和控制器上的光球。

这使得索尼可以利用2010年就已经发布的PlayStation Move控制器。

PSVR跟踪的优势：

整合成本低

利用现有的PS Move控制器

PSVR跟踪的缺点：

跟踪质量低

不支持房间规模跟踪

SteamVR“灯塔”(HTC Vive)

Valve的SteamVR“灯塔”系统是目前市场上最独特的系统。与所有其他系统不同，它根本不使用摄像头，而且PC不处理任何数据。“灯塔”从一开始就被设计为能够进行房间规模的位置跟踪，而无需将传感器连接回用户的PC。

基站(“灯塔”)位于房间的相对顶角。它们不与PC通信，也不是传感器。它们在整个房间内发射广角二维红外激光束。一次完成一个轴的发射，比如先左右方向，然后上下方向，然后再重复。在每次扫描之前，它们会发出强大的红外闪光。

每个被跟踪设备包含连接到芯片的红外光电二极管阵列。该芯片测量红外闪光和被每个轴的激光扫描到时，二者间隔的时间。由此可以确定它在房间中的位置。

“灯塔”的独特价值在于它在理论上是一个相对简单的设计。不涉及复杂的计算机视觉算法或相机读数，只涉及激光扫描之间的时间。

“灯塔”的优势：

无需将基站连接到PC(仅供电)，

高品质跟踪，

跟踪范围大。

“灯塔”的缺点：

生产/整合相对昂贵，

通常需要在墙壁上安装基站(电机会抖动)，

室内的反射表面会引发跟踪失灵。

SLAM / Inside-Out

在Oculus Rift和HTC Vive发布之后，许多VR公司开始意识到，在房间里安装传感器或基站的要求让很多潜在买家不想购买。

许多新的和即将推出的头显使用内置于头显中的摄像头，这些摄像头使用计算机视觉算法执行“由内向外”跟踪。使用的特定算法类型被称为即时定位与映射(Simultaneous Localization And Mapping，简称SLAM)。

SLAM算法通过注意房间中的独特静态特征来工作。通过比较来自加速度计和陀螺仪的旋转和加速度以及这些特征如何移动，可以确定头显的位置。

有几家公司已经发布或计划发布使用SLAM的头显：

微软：Windows MR头显

谷歌：联想Mirage Solo

HTC：Vive Focus

Facebook：Oculus Quest和Oculus Rift S

其中，谷歌称他们的跟踪算法为“WorldSense”，Facebook称他们的跟踪算法为“Oculus Insight”。

为了跟踪控制器，这些系统以与“星座”相似的方式运行，那就是使用可见光或红外光。头显上的摄像头跟踪控制器上塑料下的LED。

SLAM/Inside-out的优势：

无需外部硬件，

成本非常低，

简易的设置，

控制器的跟踪范围大，只要在你能在现实生活中看到你的手，头显就可以跟踪控制器。

SLAM/Inside-out的缺点：

无法在黑暗中工作，

当控制器在头后或背部时无法准确跟踪，

当手臂在头显和控制器之间时，无法跟踪控制器的运动。

最初发布于5月16日

原文链接：https://uploadvr.com/how-vr-tracking-works/

VR一体机结合光学定位 移动VR头显也能搞大空间VR体验

The VOID和Zero Latency这两家最具代表性的大空间VR主题乐园可以说是火遍全球，店面也是开了一家又一家。与在VR体验店或家中使用HTC Vive不同的是，在大空间VR主题乐园中，玩家可以在数十平米甚至更大的空间范围内自由走动，并且与其他玩家进行互动，乐趣自然成倍提升。

国内也有越来越多的公司在进行大空间VR主题乐园项目的研发，和国外的主题乐园类似，大多都是使用Oculus Rift CV1头显配合背包电脑，在定位技术上则以被动光学定位为主。但设备的高成本和穿戴时的复杂程度，使其在实际运营过程中颇受诟病。根据笔者之前的调研，一套Oculus Rift CV1+背包电脑的价格基本在2-3万元，多名玩家同时体验自然需要更多的设备，因而在实际的店面中，有相当大比例的成本花在了头显设备上。

可喜的是，随着各家的VR一体机逐渐进入市场，这种无需电脑或手机即可独立运行，并且硬件配置逐渐提升，软件平台日趋完善的设备也进入了想要打造大空间VR体验的从业者的视野。那么，将移动VR头显放到这样的使用场景中是否合适?目前这种方案有何优势和不足，移动VR+大空间会是一门好生意吗?近日，笔者来到了庞际网络，与其合伙人李宏利一同探讨了移动VR+大空间的潜力，以及庞际网络在移动VR内容方面的新动作。

与其他厂商打造的大空间VR体验最大的不同之处在于，庞际网络使用了Pico Goblin VR一体机，而非常见的Oculus Rift CV1头显和背包电脑。道具方面，则是频繁出镜的PPGUN体感枪。很明显，这种方案在设备重量和穿戴的简易程度上要占据很大优势。相比笔者之前体验过的方案，使用VR一体机省去了复杂的穿戴和指导过程，玩家很容易就能上手，且由于头显较轻，舒适度也有提高。

Pico Goblin VR一体机目前售价不到2000元，成本上的优势显而易见。根据庞际网络进行的测试，这款VR一体机在发热量控制和设备的稳定性方面也值得称道。在显示效果方面，屏幕分辨率2560*1440、刷新率70Hz，并且搭载了高通骁龙820处理器，在画面表现力上可圈可点。

在庞际网络进行测试的体验厅中，笔者发现其使用了OptiTrack被动光学定位技术，据李宏利介绍，目前的大空间VR主题乐园多采用被动光学定位方式，这是一种较为成熟稳定的方案，但这种定位技术有一个不足之处在于，一旦在实际使用过程中碰到了突出在道具之外的Mark点，就需要进行重新校正，既耽误时间又影响运营。庞际网络已于几个月前测试了OptiTrack主动光学定位方案，由于头显和道具上没有明显的突出物，设备更加紧凑，更利于线下推广。这套方案在年底即会正式推出。

谈完了设备，我们再来看看配套的内容，在大空间VR游戏方面，相比之前我们体验到的移动VR设备游戏内容，质量上有了明显提升，最大的区别在于玩家可以在其中自由走动(当然了不能走出定位范围)。

在笔者之前对庞际网络CEO霍殿岩进行的专访中，重点谈及了其移动游戏发行业务，并且由于庞际网络本身也是移动VR游戏开发商，在游戏数量上已经有了一定的储备，可以根据具体的设备进行优化。不过笔者在实际体验时，只体验到了两款Demo性质的游戏，当然了还是全程突突突的射击游戏。比如由庞际网络自行开发的《全民军团之反恐行动》，画质方面与之前笔者体验过的大空间VR游戏并无多大差距，由于头显重量较低且无需背包，在实际体验的过程中要轻松很多，躲闪和蹲起等动作都更加自由，带来了更强的沉浸感。

在李宏利看来，相比PC端，目前移动端VR内容数量要更加丰富，随着硬件的升级，尤其是在高通骁龙835发布之后，使用这一平台的VR一体机也会越来越多，处理能力的提升自然也会带动移动VR内容质量的提升，VR一体机内容或将在2018年迎来大爆发。不过在笔者看来，既然采用了被动光学这种精度较高的定位技术，那就应当在游戏题材上进行一些拓展，或许适合大空间VR体验的游戏内容并不只有射击游戏这一种。

在投入到实际运营时，还有一个非常重要的问题，那就是店主们非常看重的翻台率。以往使用PC VR头显和背包电脑的方案由于设备穿戴费时费力，且需要对玩家进行一些指导，消耗了大量的时间。与之相比，使用VR一体机的方案则避免了这一问题。此外，在内容方面也有一些可以提升翻台率的方法。比如在同一个大空间中同时有多组玩家进行游戏，随着游戏的剧情，让不同组的玩家移动到不同位置，进行不同的剧情。这样就可以在同一个空间中容纳多组玩家，进一步提升单位面积容量，进而提升翻台率。

从笔者本次体验的效果来看，移动VR头显设备既是庞际网络这一方案的优势，又是其限制因素。优势在于轻便易穿戴，而限制，则是由于移动VR头显的处理能力相比背包电脑，还有较大的差距。而在游戏内容方面，还需要更加精细的打磨，画质、音效、玩法以及多人互动元素缺一不可。

就在这次体验的前几天，HTC也正式公布了其VR一体机产品：Vive Focus的售价和发售日期等信息，高达3999元的售价，使其在进入C端市场时仍要面对较大的压力。相比VIVE一直以来的不接地气，我们更期待Pico和IDEALENS这样的国内厂商能够带来硬件配置更加优秀、更具性价比的VR一体机产品。

据李宏利透露，庞际网络的移动VR+大空间主题乐园方案将于明年上半年实现产品化并推向市场，期待到时我们能看到一个硬件更加完善、内容更加优秀，更具沉浸感的大空间VR体验。

最初发布于2017年12月12日