來源：映維網(wǎng)  作者 夢秋

控制器是XR的重要交互方式，同時(shí)是體驗(yàn)沉浸式的關(guān)鍵一環(huán)。所以，如何精確地映射追蹤控制器成為了各家廠商積極研究的課題。

日前，美國專利商標(biāo)局公布了一份Facebook于2019年5月提交的控制器追蹤技術(shù)專利申請，其介紹了一種包含視場追蹤器和非視場追蹤器的控制器追蹤系統(tǒng)。

對于Quest等采用內(nèi)向外追蹤的VR一體機(jī)而言，控制器追蹤是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)閿z像頭是嵌入至頭顯而非擺在外部，所以紅外LED的檢測和追蹤變得相當(dāng)困難。再加上控制器追蹤圓環(huán)容易被遮擋或離開頭顯攝像頭視場，所以問題正在成倍地增加。

名為“Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models（具有優(yōu)先運(yùn)動模型的多層人造現(xiàn)實(shí)控制器姿態(tài)追蹤架構(gòu)）”的Facebook專利申請主要介紹了一種包括視場追蹤器和非視場追蹤器的控制器追蹤系統(tǒng)。

具體來說，當(dāng)可在傳感器/攝像頭的視場內(nèi)追蹤控制器時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器/攝像頭提供的圖像數(shù)據(jù)來確定其姿態(tài)，亦即以視場追蹤器的方式來追蹤控制器。

當(dāng)不可在傳感器/攝像頭視場內(nèi)追蹤控制器時(shí)（如控制器離開攝像頭視場），或者如果控制器被視場的另一個(gè)對象遮擋時(shí)，系統(tǒng)可以利用其他數(shù)據(jù)和運(yùn)動模型來確定控制器的姿態(tài)。

例如，控制器追蹤子系統(tǒng)可以具有兩個(gè)組件，一個(gè)視場追蹤組件（Constellation追蹤組件）和一個(gè)非視場追蹤組件（“Corner-Case”追蹤組件）。

特別是，在典型操作條件下，視場追蹤器接收用于頭顯的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制器的控制器狀態(tài)數(shù)據(jù)（速度、加速度等），以計(jì)算控制器的估計(jì)姿態(tài)。如果控制器可追蹤（如在視場范圍內(nèi)且未被遮擋），則使用視場追蹤器計(jì)算的姿態(tài)，并繞過非視場追蹤器。如果控制器在視場內(nèi)不可追蹤，并且控制器狀態(tài)數(shù)據(jù)滿足一個(gè)或多個(gè)角點(diǎn)追蹤情況的激活條件，則非視場追蹤器應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)專門的運(yùn)動模型來計(jì)算控制器的控制器姿態(tài)。

Corner-Case是指不易追蹤控制器的情況，這包括：控制器的位置不可靠以及控制器處于靜止?fàn)顟B(tài)，控制器離開傳感器/攝像頭視場；控制器被遮擋等等。每個(gè)Corner-Case可以具有確定是否評估與激活條件相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動模型的激活和停用條件。在顯示幀生成周期中，可以激活多個(gè)Corner-Case的行為。通過評估與最高優(yōu)先級行為相關(guān)的激活模型而得到的控制器狀態(tài)數(shù)據(jù)，其可用于確定控制器的姿態(tài)。

然后，所得到的控制器姿態(tài)可用于通過人造現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供更精確的內(nèi)容渲染。

在一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的示例中，一種方法包括：圖像捕捉組件獲取表示物理環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)；通過非視場追蹤器根據(jù)與手持控制器的不同運(yùn)動行為相關(guān)聯(lián)的多個(gè)運(yùn)動模型的運(yùn)動模型來確定控制器狀態(tài)數(shù)據(jù)。其中，每個(gè)運(yùn)動模型與一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)激活條件相關(guān)聯(lián)。

根據(jù)運(yùn)動模型確定控制器狀態(tài)數(shù)據(jù)是響應(yīng)于確定控制器在圖像數(shù)據(jù)中不可追蹤，并且指示用于控制器運(yùn)動行為的控制器測量數(shù)據(jù)滿足一個(gè)或多個(gè)激活條件。

相關(guān)專利：Facebook Patent | Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models

名為“Multi-Layered Artificial Reality Controller Pose Tracking Architecture Having Prioritized Motion Models（具有優(yōu)先運(yùn)動模型的多層人造現(xiàn)實(shí)控制器姿態(tài)追蹤架構(gòu)）”的Facebook專利申請最初在2019年5月提交。

值得一提的是，F(xiàn)acebook曾撰文介紹了Quest的內(nèi)向外追蹤系統(tǒng)優(yōu)化過程。詳細(xì)請閱讀下面的鏈接：

延伸閱讀：Oculus分享：為挑戰(zhàn)性環(huán)境優(yōu)化6DoF控制器追蹤

延伸閱讀：深入探索Oculus Insight如何提高追蹤保真度，確保內(nèi)向外追蹤系統(tǒng)性能

延伸閱讀：Oculus揭秘Touch控制器追蹤技術(shù)：LED 匹配

原文鏈接：https://news.nweon.com/81057