VR内向外和外向内定位追踪的原理与发展趋势详解

       现在的移动VR已经不再像以前那样令人感到晕眩恶心。当然，现在我们尚不能实现跟Oculus Rift和PSVR相近的质量。但技术正在迅速发展，这允许我们剪掉烦人的线缆。但移动VR的繁荣更为我们带来了对虚拟世界6自由度的新思考。

       能自由在空间中漫步（存在一定限制）使得HTC Vive成为当前市场上最具吸引力的系统，但所使用的定位追踪并不一定适合所有人。Oculus提供了类似的功能，但他们正在研究一种内向外追踪（inside-out tracking），无需缆线，可提供更多的移动性。事实上，我们已经在去年的OC3大会上体验过Santa Cruz原型。

       你或许已经听说过内向外（inside-out）和外向内（outside-in）追踪，你甚至可能还知道它们的具体含义。但两者具体的优缺点又是什么呢？我们在未来10年内又将会使用哪种追踪方式呢？

1. 外向内追踪（Outside-In）

        如果你尝试过"三大"系统（Oculus Rift、HTC Vive和PSVR），那你已经体验过外向内追踪。头显和配件都由外部设备进行追踪。Vive是通过Steam定位器（Lighthouse）进行追踪，而Oculus Rift则通过像麦克风一样的传感器进行追踪，PSVR跟Oculus系统类似。

       在三种设置中，传感器都需要放置在房间中的不同位置，然后识别头显相对于环境的位置。虽然这在高端系统中十分常见，但部分移动VR同样在实验外向内追踪解决方案。

优点

      ·外向内解决方案保持固定，是当前精度最高的系统。你还可以在房间中添加更多的追踪器以提高准确度。

      ·当前外向内追踪的时延更低，这会减少你出现晕动症的几率。除非其他解决方案能实现相近的追踪质量，否则外向内追踪将会继续成为最强大的追踪解决方案。因此，这种追踪方案对移动VR同样存在一定的优势。

缺点

      ·一个主要的限制在于遮挡。如果你突然走到沙发或高大植物的背后，远离传感器的视距，系统将会难以追踪你的具体位置。传感器需要有效地对你进行360度追踪，否则系统将会丢失对你的追踪。

     ·另一个主要问题是传感器的限制。跟内而外追踪不同，你需要一直维持在传感器视场范围之内。一旦你超出范围，沉浸感就会被打破。如果VR设置的空间有限，这个问题将会更加突出。

2.内向外追踪（Inside-Out）

       在这种情景下，设备本身集成了追踪器，可以检测设备相对于外部环境位置而变化。当头显移动时，传感器会重新调整房间中位置的坐标，这样给人的感觉是你正在虚拟环境中实时移动。内向外追踪可以使用标记或不使用标记。虽然像小鸟Neo CV这样的头显可以让你自由地使用，但你也可以回顾一下Valve demo演示室的图片。为协助内而外追踪，他们在墙壁上覆盖了许多空白标记。

       现在已经有企业提供极具吸引力的内向外追踪解决方案，包括高通的835参考头显。Eonite同样展示了他们的内向外解决方案，他们把一个传感器附在HTC Vive头显上，虽然头显仍需要缆线连接至电脑，但我们可以自由地在虚拟世界中漫步，无需任何外部传感器。最知名的应该是微软，HoloLens和即将上市的Windows混合现实头显都将集成内向外追踪，包括宏碁"混合现实"头显。

优点

      ·自由！有了内向外追踪，你将不局限于一个游玩空间。移动性会增加，而虚拟现实会感觉更加真实。

      ·对增强现实和混合现实来说，内向外追踪将变得至关重要，因为我们需要系统提供更多的移动性。

缺点

      ·精度和时延。内向外追踪需要优秀的计算机视觉，但这种技术目前落后于外向内追踪，但现在正在靠近目标。

      ·头显必须完成所有的计算任务，所以对设备的性能要求十分高。

3.未来走向

      完全准确的内向外追踪是所有"现实"的圣杯。毕竟，当你在虚拟现实中探索一个浩瀚无垠的宇宙时，谁希望会突然撞到一台电脑桌呢？

      Moore Insights&Strategy的VR分析师安歇尔·沙格（Anshel Sag）表示："我认为我们只会在高端桌面PC中看到外向内追踪的存在，而在转至内向外追踪之前很有可能是最后一种解决方案。"

       "我相信我们将会