将VR经验与位置跟踪技术一起实现

“Ryu面对他的对手，等待 - 等待这个生物让第一次动作......在一眨眼之处，他的对手带着像公牛一样的咆哮着。雷伊猛拉回来。抛开他的躯干whizzed by in a blur of knuckles. From the corner of his eye, he saw his opponent’s other arm begin an upward trajectory. Ryu ducked to the side and seized the perfect opening for a jumping uppercut..."

虚拟现实(VR)不仅仅是迷人的显示器与花哨的3D图形。流畅的用户手势、姿势、动作和位置反馈对于完整的沉浸式体验至关重要。如果不能快速准确地追踪用户的行动，就不可能实现上述战斗场景。更糟糕的是，糟糕的跟踪可能导致内容断开和晕动病。因此，运动和位置跟踪需要既准确又低延迟。

完整的跟踪系统采用运动跟踪和位置跟踪。运动跟踪通常使用惯性测量单元（IMU）进行，其使用加速度计和陀螺仪的组合，有时也是磁力计。位置跟踪通常由安装方式分类。主流VR平台使用有效地使用两种类型的位置跟踪：外部和内部，每个具有优点和缺点。外部跟踪通常需要较少的计算能力，但需要额外的设置来定义要跟踪的区域。内输出跟踪具有更简单的设置，但需要更复杂的视觉处理和计算性能。

外面跟踪

VR平台，如Oculus Rift，HTC Vive和PSVR基于外部跟踪，需要外部信标或跟踪器。HTC.v使用SteamVR灯塔，其充当信标与头部安装件显示器（HMD）和配件等红外接收器（如手持控制器）通信;Oculus Rift.和索尼PSVR.使用外部相机传感器跟踪HMD和附件上的标记。这些解决方案需要计划的跟踪器/信标的放置来定义使用区域。

由外向内跟踪的优点是信标或标记提供显式的信号/模式，这简化了跟踪计算。需要处理的数据较少，降低了对计算能力的要求，提高了跟踪精度。另一方面，用户必须保持在跟踪器/信标的视线，以避免遮挡。这意味着追踪器/信标需要正确放置，使用区域需要远离高大的家具或植物。对于空间有限的用户来说，这可能是一个挑战。

内外跟踪

由内向外跟踪通常使用立体视觉或飞行时间传感器来检测和绘制相对位置的变化。纯无标记由内到外的跟踪使用同步定位和映射(SLAM)算法来构建或更新未知环境的地图，同时保持对用户位置的跟踪。有些平台使用外部信标简化计算。微软最近宣布的混合现实头盔，基于英特尔realsense的合金项目虚拟现实头盔，以及Ximmerse的X-Cobra全部基于内外跟踪。

由内而外的跟踪最大的优势便是玩家可以在没有任何主要设置的情况下在大多数房间中自由游戏。这样的便利是有代价的。由内到外的跟踪通常基于立体视觉，需要强大的机器视觉处理。虽然复杂的处理对于pc来说可能不是问题，但对于驱动hmd的移动处理器来说却是一个巨大的挑战。一个高效的加速器可以大大缩小性能差距。

在上述许多平台中可以找到格子的低延迟和灵活的FPGA。在阀门的SteamVR跟踪，低功耗和低成本ICE40 FPGA用于执行来自红外接收器的低延迟和同步数据捕获。的交联视频桥接FPGA还用于一些内输出跟踪平台，接口和聚合用于PC的多个MIPI CSI-2图像传感器以执行SLAM处理。对于移动VR，Ximmerse的X-Cobra使用ECP5FPGA不仅用于立体摄像机的接口和聚合，而且还用于低延迟立体视觉处理作为加速器补充移动处理器。Lattice的其他VR/AR解决方案包括:wirelesshd.无线虚拟现实切断了通向完全沉浸式虚拟世界的最后一条线;多幅相机的聚合360个摄像头;MIPI桥接微显示器。

随着虚拟现实技术的不断发展，我们可以期待更新的系统提供更好的跟踪和更身临其境的体验。Lattice全面的智能连接组合将继续推动这项技术的发展，在位置跟踪的各个方面实现低延迟、并发数据捕获和高效视频计算。