level 6
Aurealas
楼主
1997年,在美国成立了一家名为Eye Control Technologies(ECT)的小公司,创始人是Jim Richardson和Birch Zimme,通过公司名字:眼控科技,我们就可以知道他们想干什么,Jim Richardson的表弟瘫痪在床,只能通过移动眼睛与人沟通。公司成立后不久,就提交了一份名为iON-E的发明专利,可以用于跟踪用户眼睛的转动,旨在为身体残疾人士提供轻松控制电脑的能力,在当时iON-E系统在许多技术指标上优于之前的眼控技术,2,500美元的价格也比竞争对手便宜得多。iON-E技术很快被用来开发追踪人体其他部分的运动,其中追踪头部运动的产品,被命名为:TrackIR,随着产品名被广为人知,Eye Control Technologies 公司改名为 NaturalPoint Inc.
TrackIR 1代

TrackIR 2代

TrackIR 1/2 均使用一个小型红外摄像机来跟踪一小块反光片反射的红外光,需要使用者在眉心帖一个圆形的反光片,只能提供头部水平旋转(Yaw)和抬头低头(Pitch)的有限传感,无法测量头部的左右侧偏,更无法提供位移数据。即便如此,著名空战模拟游戏IL-2的总设计师 Oleg Maddox 马上敏锐的意识到这款产品的潜力,并在他开发的IL-2: Forgotten Battles(IL2遗忘的战争)中提供了充分支持,其后Modern Air Combat (LOMAC) 和Flight Simulator 2004 (FS2004) 也宣布支持 TrackIR 2。

NaturalPoint 公司知道,用户使用不停消耗的反光贴并不是最佳方案,而且只有2个旋转轴的传感也过于简单,他们于2004年推出了TrackIR 3 和 TrackIR 3-Pro,第一次使用三反光块的支架,实现头部视角三轴旋转和视点三轴位移的传感。
TrackIR 3-Pro



由于三反光点的旋转和位移计算对红外光源传感质量要求的提升,NaturalPoint 公司改进了红外摄像头和芯片数据处理的性能,以提供足够的精确性和稳定性,当然价格也有相应上涨。

2005年,TrackIR 4 PRO发布,在减小体积的同时增强了性能逐渐成为一款成熟的产品

2009年 TrackIR 5发布,同时发布的有主动红外发射三角支架,主动支架的使用,不仅可以关闭接收器上的红外发射器从而降低主机温度,还可以有效提高响应精度。这将是为至今为止 TrackIR 系列的最后一款产品,很难想象一款电子产品可以持续近10年不再更新而依然销售,可见其当初设计之优秀,但反过来也证明红外方案已经走到了性能和功能极限。

在游戏视野控制技术发展20年的历程中,还有 FaceTrackNoIR 和 FreeTrack 两个免费的软件体系,需要自配摄像头或自配硬件进行头部运动跟踪,但总体性能、适用性、易用性离 TrackIR 相去太远,始终无法成为主流。
2014年曾经有段时间不少人尝试使用开源的 Arduino 自制体感头瞄,但还是因为过于麻烦、体积过大、效果不佳、只有视角三轴旋转、没有视点位移等原因,逐渐销声匿迹,有兴趣可以看看相关资料:
https://wenku.baidu.com/view/d7cf56d7e518964bcf847cc2
2017年底,在国内有团队发布了一款被称为Aimxy的自创头瞄产品,无需外部定位设备,视角三轴旋转和视点三轴位移,一开始我还以为他们采用微软最新的Inside Out技术,后来看到其产品外观和售价,判断其技术更接近Arduino 原理,但该方案可以实现三轴位移的精确传感还是令人意外,估计类似以下体感技术:

对于这样新鲜有趣的产品,本人一直非常感兴趣,2018年1月购买了一套Aimxy头瞄专业版,主要部件包括三个传感模块和一个USB无线接收器:



与我们看到的类似体感方案必须穿着定制的服装不同,Aimxy头瞄的传感模块不需要严格按一定方向佩戴,比如头部模块可以固定在头部任意位置,其中原理我到现在还没想明白。头部模块可以方便的和耳机一起组合使用,也可以单独佩戴,或者夹在帽子的任意位置。Aimxy头瞄分为三个版本,实际是同样传感模块不同数量组合,除了都可以提供三轴视角旋转外,一个模块的灵动版可以提供左右位移,两个模块的标准版可以提供左右前后位移,三个模块的专业版可以提供左右前后上下位移。

这是在飞友圈广泛流传的Aimxy产品搞笑图,我们可以看到该产品可以精确体感坐高垂直变化。除了模拟飞行,我也玩欧卡、尘埃拉力等模拟赛车游戏,以及精英危险等太空模拟游戏,比如所有开车类游戏,WT街机模式,实际一个模块的灵动版就完全够用了;P3D,XP11等民航模拟以及WT、DCS这样的空战模拟,两个模块的标准版非常合适;如果你偏好IL-2、BOS、或WT全真等二战空战模拟,还是选择可以如上图体感坐高变化的更好。有兴趣可以去某宝搜索,视频可以去哔哩哔哩搜。
最后要说的就是近期才上市,采用微软Inside Out技术的全新一代VR:三星玄龙MR,这款设备我也期待了很久,自从知道微软会有新的定位传感技术实用化,就非常感兴趣。

我一直非常好奇Inside Out技术到底是如何实现精确的6自由度定位,而不需要像HTC VIVE需要安装灯塔,或是Oculus Rift 采用的类似TrackIR 的红外摄像头定位。今年2月入手玄龙MR当天,我就迫不及待测试了一番,原来6DOF传感的关键技术是两个前置摄像头……,真是没有想到,微软已经可以做到仅使用2个摄像头(可能还是安装了陀螺仪等传感器,但可以肯定没有声纳或雷达)就完成视角三轴旋转和视点三轴位移传感,而且非常细腻灵敏,想来所谓 Inside Out 技术也许就是模仿人眼,通过视频流的帧画面比对,进行运动传感计算,这绝对是未来的方向。有关玄龙MR的其他测评我就不写了,百度上到处都是。
2018年03月18日 16点03分
1
TrackIR 1代

TrackIR 2代
TrackIR 1/2 均使用一个小型红外摄像机来跟踪一小块反光片反射的红外光,需要使用者在眉心帖一个圆形的反光片,只能提供头部水平旋转(Yaw)和抬头低头(Pitch)的有限传感,无法测量头部的左右侧偏,更无法提供位移数据。即便如此,著名空战模拟游戏IL-2的总设计师 Oleg Maddox 马上敏锐的意识到这款产品的潜力,并在他开发的IL-2: Forgotten Battles(IL2遗忘的战争)中提供了充分支持,其后Modern Air Combat (LOMAC) 和Flight Simulator 2004 (FS2004) 也宣布支持 TrackIR 2。
NaturalPoint 公司知道,用户使用不停消耗的反光贴并不是最佳方案,而且只有2个旋转轴的传感也过于简单,他们于2004年推出了TrackIR 3 和 TrackIR 3-Pro,第一次使用三反光块的支架,实现头部视角三轴旋转和视点三轴位移的传感。TrackIR 3-Pro



由于三反光点的旋转和位移计算对红外光源传感质量要求的提升,NaturalPoint 公司改进了红外摄像头和芯片数据处理的性能,以提供足够的精确性和稳定性,当然价格也有相应上涨。
2005年,TrackIR 4 PRO发布,在减小体积的同时增强了性能逐渐成为一款成熟的产品
2009年 TrackIR 5发布,同时发布的有主动红外发射三角支架,主动支架的使用,不仅可以关闭接收器上的红外发射器从而降低主机温度,还可以有效提高响应精度。这将是为至今为止 TrackIR 系列的最后一款产品,很难想象一款电子产品可以持续近10年不再更新而依然销售,可见其当初设计之优秀,但反过来也证明红外方案已经走到了性能和功能极限。
在游戏视野控制技术发展20年的历程中,还有 FaceTrackNoIR 和 FreeTrack 两个免费的软件体系,需要自配摄像头或自配硬件进行头部运动跟踪,但总体性能、适用性、易用性离 TrackIR 相去太远,始终无法成为主流。2014年曾经有段时间不少人尝试使用开源的 Arduino 自制体感头瞄,但还是因为过于麻烦、体积过大、效果不佳、只有视角三轴旋转、没有视点位移等原因,逐渐销声匿迹,有兴趣可以看看相关资料:
https://wenku.baidu.com/view/d7cf56d7e518964bcf847cc2

2017年底,在国内有团队发布了一款被称为Aimxy的自创头瞄产品,无需外部定位设备,视角三轴旋转和视点三轴位移,一开始我还以为他们采用微软最新的Inside Out技术,后来看到其产品外观和售价,判断其技术更接近Arduino 原理,但该方案可以实现三轴位移的精确传感还是令人意外,估计类似以下体感技术:
对于这样新鲜有趣的产品,本人一直非常感兴趣,2018年1月购买了一套Aimxy头瞄专业版,主要部件包括三个传感模块和一个USB无线接收器:


与我们看到的类似体感方案必须穿着定制的服装不同,Aimxy头瞄的传感模块不需要严格按一定方向佩戴,比如头部模块可以固定在头部任意位置,其中原理我到现在还没想明白。头部模块可以方便的和耳机一起组合使用,也可以单独佩戴,或者夹在帽子的任意位置。Aimxy头瞄分为三个版本,实际是同样传感模块不同数量组合,除了都可以提供三轴视角旋转外,一个模块的灵动版可以提供左右位移,两个模块的标准版可以提供左右前后位移,三个模块的专业版可以提供左右前后上下位移。
这是在飞友圈广泛流传的Aimxy产品搞笑图,我们可以看到该产品可以精确体感坐高垂直变化。除了模拟飞行,我也玩欧卡、尘埃拉力等模拟赛车游戏,以及精英危险等太空模拟游戏,比如所有开车类游戏,WT街机模式,实际一个模块的灵动版就完全够用了;P3D,XP11等民航模拟以及WT、DCS这样的空战模拟,两个模块的标准版非常合适;如果你偏好IL-2、BOS、或WT全真等二战空战模拟,还是选择可以如上图体感坐高变化的更好。有兴趣可以去某宝搜索,视频可以去哔哩哔哩搜。最后要说的就是近期才上市,采用微软Inside Out技术的全新一代VR:三星玄龙MR,这款设备我也期待了很久,自从知道微软会有新的定位传感技术实用化,就非常感兴趣。

我一直非常好奇Inside Out技术到底是如何实现精确的6自由度定位,而不需要像HTC VIVE需要安装灯塔,或是Oculus Rift 采用的类似TrackIR 的红外摄像头定位。今年2月入手玄龙MR当天,我就迫不及待测试了一番,原来6DOF传感的关键技术是两个前置摄像头……,真是没有想到,微软已经可以做到仅使用2个摄像头(可能还是安装了陀螺仪等传感器,但可以肯定没有声纳或雷达)就完成视角三轴旋转和视点三轴位移传感,而且非常细腻灵敏,想来所谓 Inside Out 技术也许就是模仿人眼,通过视频流的帧画面比对,进行运动传感计算,这绝对是未来的方向。有关玄龙MR的其他测评我就不写了,百度上到处都是。