大朋VR E4如何完成《阿凡达》般零提早、高精度的“心灵链接”？

飞来的云

原标题：大朋VR E4如何完成《阿凡达》般零提早、高精度的“心灵链接”？  
时隔十三年，重回潘多拉。十二月16日，《阿凡达：水之道》在边疆同步北美地域上映，目前豆瓣评分8.2，比后来代的8.8分差了不少。缘故也很好了解，作为以视觉殊效、科幻将来感为主卖点的商业大片，十三年后很难让观众们再像现在同样收回响彻影院的惊呼。  

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例如男主本体与潘多拉身材链接所运用的“心灵链接”形式，彼时称得入地马行空，让人浮想连翩。可如今跟着VR技术不停提高，戴上头显后的咱们一样能够“链接”到虚构时空。  
固然，《阿凡达》中那种零提早同步、超高精度操控的链接形式依旧是VR的终纵目标，但曾经有一些怯懦的开辟者间隔这个指标愈来愈近。  
好比大朋VR最新推出的E4，就带来了0.1s高速响应、毫米级追踪精度、超低提早以及高不乱性的理想版“心灵链接”——Hawkeye Vslam 4cam定位零碎。  
相当首要的“VR之舵”  
在讨论大朋E4定位技术以前，需求明白的是另外一个问题：定位技术，关于VR来讲象征着甚么？  
假如说VR是一艘飞行在虚构时空的大船，那末定位技术就是它的“舵”。VR装备彻底诈骗了眼睛提供了一个拟真世界，假如身材的视觉感知和动运感知不克不及及时婚配，除了会升高玩耍体验，还诱发头晕等症状。  
因此，定位技术优秀与否，对VR产品的实际体验相当首要。  
短暂以来，VR定位计划次要分为两种：Outside-in和Inside-out。前者经过将传感器部署在与头盔或者人体无间接衔接的周边环境中（即基站），完成大规模检测，个别用于反对多人互动运用场景。  

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展开全文    而大朋E4则选择了便携性更佳、硬件本钱更低、空间要求更宽松的Inside-out定位计划，无需架设定位基站，依托VR头显自带的摄像头便可实现定位，去敌人家玩《半条命》终于不需求搬基站先累掉“半条命”了。  
但舍弃了基站，采取Inside-out计划为玩家“减负”，完成优秀便携性的同时，想要达成一样的定位成果，对装备硬件、算法以及定位追踪计划也提出了更高的要求。为此，大朋VR做出了更多致力。  

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高精度面前的技术投入  
首先是头显部份，基于定位精度、速度和本钱等要素的考量，大朋VR E4采取了视觉（V）+惯性传感器（I），构成Vslam完成零碎。大朋VR团队基于Intel Movidius高机能VPU进行开发设计任务，从新设计传感摄像头模块的同时，也带来了全新的头戴硬件规划。  

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大朋E4采取4路超广角追踪传感摄像头和更高精度的IMU惯导传感器，不只在高速演算过程当中完成了速度与精度的均衡、在疾速挪动场景中也可更好地完成疾速重定位和闭环检测。另外少量边沿计算，散布式计算的运用，也升高了对主机平台的压力。  
另外，大朋E4的整套Vslam零碎在机器视觉定位辨认方面也拥有无与伦比的劣势，高效的地图构造，可用于装备间的地图同享，环境鲁棒性好，可战胜光线变动的影响。定位零碎不受相机参数（增益和暴光）的影响，可建设不乱的空间几何瓜葛，大大晋升建图和定位的精度。  

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尤为是疾速重定位和环境鲁棒性这两点，关于VR游戏的加持是微小的。以VR抢手游戏《Bonelab》为例，这款游戏强调物理交互，战役中常常需求疾速切换视角，在Hawkeye Vslam定位零碎加持下，大朋VR E4在游戏进程不会泛起“扭头即掉帧，晃动即失控”的状况，让游戏的乐趣不会由于装备追踪问题而受损。  
至于环境鲁棒性，E4在高效AEC算法加持下，能够顺应较为繁杂的家庭光线状况，开灯关灯、晴天阴天，都不会让定位零碎受限。  
大朋VR团队在optitrack试验室环境（摹拟用户实在使用场景）下测试头盔静态定位精度，以optitrack输入的6DoF数据为真值，计算头盔6DoF和optitrack真值之间的位移和角度偏差。终究测试后果达到了位移均匀偏差0.0055m、角度均匀偏差0.328141°的毫米级高精准度程度。  

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（optitrack试验室环境实测成果：黄色轨迹是头盔6DoF，红色轨迹是optitrack 6DoF）  
而大朋E4 Hawkeye Vslam定位零碎在升高提早方面也表示凸起，基于高帧率低延时的imu惯性导航加4个广角鱼眼相机完成的高精度定位跟踪，配合高精度的预测算法，能够完成接近于0ms的跟踪延时。  

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（蓝色轨迹为头盔6dof-x轴静止轨迹（vslam算法输入），绿色轨迹为头盔实在6dof-x轴静止轨迹；白色轨迹为头盔6dof-y轴静止轨迹（vslam算法输入），紫色轨迹为头盔实在6dof-y轴静止轨迹）  
其次是手柄，大朋VR E4的 6DoF举措管制器，采取了红外光被动式光学定位追踪计划，以散布式计算形式与高精度的紧耦合融会算法完成手柄和头显的交互，实现手柄的6DoF高精度定位追踪。  
手柄选型上更是采取了工业级IMU传感器，以及抗电磁搅扰设计，让头手6DoF交互在个别游戏环境下都能达到0.1s高速响应辨认、毫米级静态追踪误差、亚毫米级动态追踪和漂移误差的高精准度。  

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最明显的功效体当初相似《Beat Saber》这种对手柄定位精度要求较高的VR游戏上。想必不少玩家都领会过手柄挥出，但“光剑”没动或乱动的状况，让人焦躁不胜。  
有了大朋E4，即便开启《Beat Saber》hard难度，也仍然能够“指哪打哪”，让玩家真正感触到在虚构理想世界的消息自若。  
虚构与理想的碰撞  
“I see you.”这是《阿凡达1》傍边的经典台词，男主在人类形态下看到女主，虚构与理想在这一刻碰撞，所带来的打动难以言表。  

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大朋 E4优化降级的定位零碎不只带来了更优质的游戏体验，也是对VR定位计划、6DoF繁杂场景运用的一次改造优化与案例打造，今后也将为大朋VR系列产品甚至同品类其余产品提供教训鉴戒，让虚构与理想无间隔碰撞的那一天，延迟到来。