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2016-06-28

利用偏振光实现位置跟踪,这家韩国 VR 设备公司打开了新的大门

今年 TechCrunch 上海峰会的韩国展区几乎完全被 VR 占领,展出的产品和技术涵盖了 VR 内容游戏、VR 音频、表情识别、三维人体扫描等方方面面。其中,一家名叫 POLARIANT 的公司采用了一种新的技术来解决 VR 中的定位问题,尽管产品还没有完全成熟,但技术本身仍十分有趣。

利用偏振光实现空间位置跟踪

这家公司研发中的产品是一款名为 Pol 的 VR 控制手柄,只要搭配一个外部光源就可以实现手柄空间位置的跟踪,不需要额外设置摄像头。POLARIANT 的创始人 Andrew Jang 向深圳湾解释,这款产品使用的是基于偏振光的 3D 定位技术。

根据马吕斯定律,线偏振光在透过检偏片后,透射光的强度与角度是相关的。通过传感器测得线偏振光的强度之后,可以通过计算获得光源相对于传感器的角度,如果结合多个传感器从多个角度捕捉的光强数据,就可以使用数学模型计算出传感器相对于光源的三维位置。

截取自 POLARIANT 网站的原理示意草图(真的非常草)

Pol 的顶部安装了多个带有检偏片的光传感器,这些传感器以每秒 1000 次的频率检测来自线偏振光源的光线强度,Pol 会据此计算设备三维位置数据,并将计算所得的数据通过蓝牙连接实时传输到头显端。

在成本、资源占用上优势明显

简单来说,Pol 通过在空间中设置固定的偏振光源,检测和计算设备与光源相对位置来对设备进行空间定位,实现六自由度上的位置跟踪。

与使用摄像头进行图像定位的设备对比,这一技术成本更低;计算数据只包括光强和角度的信息,相比图像信息计算量非常小,也就更适合计算资源有限的移动 VR 设备;理论上有充足光源照射范围都可以使用,范围可能大于一般的图像定位技术。

Demo 体验:现实还很骨感

Jang 给我们体验了两个 Demo,一款射击游戏和一款投篮游戏,坦白说,现场 Pol 工程机的跟踪精度还远远达不到让人满意的水平。游戏中手柄对应道具的位置与手柄位置并不协调(有可能与设备位置信息和游戏内容的对接适配有关),在某些特定的角度会出现明显的漂移,总体只能达到「勉强能用」的水平。

工程机使用的光源是一盏加装了偏振镜片的台灯

除了算法本身的可靠性,环境光的干扰、光源的稳定性和安放位置等,都可能对跟踪精度造成影响。

将继续优化算法,增强便携性和稳定性,年底推出开发者版

Jang 向深圳湾透露,团队下一步对 Pol 的优化和改进将主要集中在三个方面:继续优化模型算法,增强算法的可靠性;改良光源设备的设计,使得 Pol 整体更加便携,从而迎合移动 VR 的使用场景;增强光源稳定性,可能采用红外光源,减少干扰。

此外,Pol 将在设备内添加本地计算模块,使得位置数据完全在本地完成计算,进一步降低头显端的资源占用;增加辅助的运动传感器,进一步提高跟踪精度等。

尽管目前体验到的设备还不成熟,但 Jang 自信地表示,这一技术本身是可靠的,未来跟踪误差可以控制在 1 cm 以内。按照计划,Pol 将在今年年底推出开发者版。

POLARIANT 成立于 2015 年 12 月,目前已获得 NAVER 和 Blue Point Partners 的种子轮投资。

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