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国产VR头显的定位追踪能做到什么水平?YVR一体机评测

未来定位算法领先的YVR也将会有更大的优势

零酱 2022年04月25日 来源:87870

全国著名的连锁网咖,网鱼网咖母公司——玩出梦想正式进军VR领域,发布了该品牌旗下首款VR一体机:YVR。这款VR一体机核心搭载高通骁龙XR2芯片,显示层面也达到了4K级别分辨率,在硬件配置上可谓是当前的旗舰级水平。除了优秀的硬件配置外,YVR团队还对定位算法及软件层面进行了深入研究,并在定位追踪方面取得了非常不错的成绩。那么,它能否满足用户对定位追踪的要求?让我们一起来看一看。

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简约的外观搭配主流硬件配置

· 外观

YVR整体采用黑白配色,上下为黑色,四枚摄像头传感器位列四角,中间则是一条白色区域,看起来十分简约、大气。

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· 按键与接口

机器上方是散热区域,右下方则是电源及音量按键,Type C口位于左侧。

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· 镜片

YVR镜腔内部是两个夏普2.89英寸Fast-LCD显示屏,分辨率为2160*2160,刷新率为90Hz,视场角达100度。镜片采用菲涅尔透镜的设计,可在使用时减少纱窗效应。

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· 重量

设备整机重量为601克(含电池),电池容量为4200mah,续航时间理论上可以达到4小时。

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· 手柄

手柄为Type C接口的充电式,设计采用了主流的VR一体机手柄按键布局。与其他同类手柄明显的区别是, YVR的手柄侧边板机键缩短了键程,可以很好地避免使用中的误触。这里要重点要夸一下手柄的震动反馈——短促清脆,与Switch上的HD震感非常类似,大大增加了使用手感。

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· 佩戴

在佩戴方面,YVR采用了头箍的方案,头顶用魔术贴固定高度,然后转动后脑的波轮来收缩固定松紧。头箍后衬有一块符合人体工学的衬垫,十分贴合后脑的曲线。额头部分是织布材质,透气性较好。主机内部空间可容纳较小的眼镜,允许视力不佳的朋友佩戴眼镜使用。两个立体声扬声器则设置在头箍近耳部分。在实际测试中,YVR基本上满足了稳定性与舒适性,特别是波轮控制设计,戴上之后只要拧一下就能固定,面部与后脑的衬垫也很贴合,舒适度不错。

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· 小结

这款VR一体机的外观黑白分明,简洁时尚,具有一定的辨识度,在人体工学方面也考虑到了适合长时间佩戴的透气、重量均衡等功能性设计。虽然外壳用料有少许塑料感,但硬件整体表现十分出色。

定位技术的提高推动VR行业发展

随着近年来整个行业的发展以及技术积累,现阶段的VR设备在定位技术上已经得到了很大的提升。当前的VR定位技术从Oculus Rift开始,至今经历了三个时代,最早是Oculus Rift系列,采用的是外部摄像头定位,摄像头在红外光谱中看到头显上发射的红外光,追踪这些光源进行定位。该技术更多用在Oculus Rift、初代PSVR等早期设备。

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第二个阶段是在2015年,随着HTC VIVE出现的Inside-out tracking定位(内向外追踪),主要通过两个Lighthouse基站与手柄构成。基站上集成了一组红外LED与两个转轴互相垂直的红外激光发射器用于扫描和传输数据,在头显与手柄上则安装了多个光敏传感器用于定位。

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第三阶段是由Oculus Quest 1普及起来的Outside-in tracking(外向内追踪),是图像定位追踪(CV)的一种。通过头显上自带的摄像头传感器在外部空间寻找参考点,然后不停地扫描参考点的位置反馈出头显的运动轨迹。除了头显之外,手柄上也会搭载多枚红外光发射器,头显中的摄像头将会通过追中手柄上的红外光进行精确定位。

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这个定位系统摆脱了激光基站、摄像头、电脑与线缆的束缚,只需戴上头显就能完成定位追踪,比以前的定位方式更加简单、快速,并在减少外部设备的同时降低成本,大多数主流VR一体机头显均采用了这种定位方式。当然,如果想要精准和流畅,还需要很强的算法优化能力。

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(YVR手柄红外光传感器)

今天咱们所测试的YVR同样采用了图像定位追踪方案,同样是基于红外光的主动式光学定位追踪方案。

硬实力说话 令人信服的定位表现

图像定位追踪方案的基本原理我们已经清楚了,在官方公布的资料中【官方资料公众号文章】我们也了解到了YVR的技术方案。复杂难懂的技术参数,不如实打实的场景测试,下面我们就从实际体验中来看看,YVR对这套方案的优化调教结果到底如何。

· 强弱光测试

图像定位追踪方案对光线非常敏感,YVR设计了一套将环境光斑与红外灯光斑区分开的方法来提升光斑检测的精度,以提高YVR在极端光线环境下的效果。

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强弱光测试

经过测试,在户外正常光线下或是暗光环境中,手柄的定位都能保持正常使用,没有丢失、漂移、指针不稳等情况,使用中也几乎没有受到任何影响。当然,如果非得站在太阳下直晒的话,肯定是有问题的。

· 头显与外界环境定位

头显的定位速度很快,可以看到头显外与内的环境几乎同步,没有根据头显的摆动而出现大面积的位移,这也证明了头显定位的精准度,可以保证玩家在玩游戏时定位点和角度不会变形、位移和晃动。

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· 后背测试

有用户反馈,在使用VR设备时,经常会有手柄移出视野的情况,而造成这种情况的原因是头显上的摄像头对手柄上的红外光点不能连续跟踪导致的数据丢失。对此,YVR采用了一种“热启动”的方法来提高手柄的定位精度,让手柄离开视野一段时间再次回到视野中还能保持稳定的追踪。下面就来展示一下效果。

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在后背测试中,让双手柄离开身前的观测区域一段时间之后再放回来,手柄移动回来的过程顺畅、稳定,没有抖动、漂移、定位误差等情况出现。

· 静止状态测试

静止状态下,手持手柄时会有少许的抖动,这种抖动可以通过算法进行优化。YVR基于深度学习的6DOF融合定位方法,有效提升了手柄在静止情况下的稳定性。在测试中我们可以看到YVR的手柄只有很微弱的抖动,与有些头显在手持情况下会不断抖动且会出现自己移动的情况相比, YVR在稳定性上还算不错。

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· 缓慢动作测试

在缓慢的动作中左右上下移动、翻转手柄,都可以做到顺畅、稳定且精确。

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· 定点测试

在画图软件中,将手柄置于一点不动,然后摆动头显测试手柄是否漂移,用来测试头显摄像头对于手柄位置的变化与处理。如果漂移,画上就会出现手柄抖动的痕迹。实测中进行了以头显为圆心转动、没有规则的运动两种方式,手柄均比较稳定,没有出现偏移等情况。

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· 无线信道干扰测试

无线信号与电磁的干扰会对定位造成一定的影响。针对这方面,YVR在软件层面设计了一套支持自动跳频、高吞吐量的私有2.4G无线通信协议,保证了手柄在复杂电磁环境下,也能稳定传输高采样的IMU数据。图中是在有多台交换机、路由器的环境下进行测试,实测在近距离下定位也没出现任何问题,在家庭环境下可以放心使用。

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· 稳定性测试

在游戏环境下能真正稳定,才是用户最关心的。我们测试了两款YVR自带的游戏内容——《燃鼓英雄》和《危机行动队2》。体验下来游戏过程流畅,延迟、稳定、精准等方面均表现良好。

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· 小结

通过这些平时会经常用到的场景测试,想必已经可以说明YVR在定位技术方面的实力,对于首次问市的新品牌来讲,这无疑也是一个较为成功的尝试。

写在最后

高通骁龙XR2处理器、8G+128G内存、2160*2160的4K级分辨率,YVR整体配置属于现阶段国内VR一体机中的第一梯队,定位方面也是目前国内表现最抢眼的VR一体机。无论是头显与外界环境、强弱光、静止状态、缓慢动作、定点、后背、无线信道干扰还是整体的稳定性,在这些日常使用环境中定位都很准确、稳定,没有出现手柄识别困难、漂移、跳帧等现象。而在游戏实测方面也表现颇佳,对游戏中的动作稳定、精确、无延迟、动作不变形、没有意外的漂移,使用体验都非常好。

VR是依托于定位技术的提高而发展的,在游戏领域,更稳定的定位技术将会为用户带来更完整、舒适的使用体验。而在应用领域,更精准的定位则可能将VR真正变成生产力工具。对于未来的VR市场而言,硬件标准统一之后,定位算法的好坏将直接影响用户选择VR产品的标准。在追求定位的精确与稳定方面,YVR为用户交出了一份满意的答卷,未来定位算法领先的YVR也将会有更大的优势。同时,我们也相信一款以技术为核心的产品,一定会在VR行业走得更远。

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