Koordinat sistemleri

Karma Gerçeklik uygulamaları, kendi temel tarafında, gerçek nesneleri beğenme ve ses olarak görünen, dünyanın dört bir yere yerleştirir . Bu, dünyanın fiziksel odası veya oluşturduğunuz bir sanal bölge olup olmadığı dünya çapındaki anlamlı yerlerdeki bu hologratleri tam olarak konumlandırmayı ve Orienting. Windows, uzamsal koordinat sistemleriolarak bilinen, geometriyi ifade etmek için çeşitli gerçek dünyada koordinat sistemleri sağlar. Hologram konumu, yönü, Gaze Ray veya el konumlarınailişkin nedenlerle uzamsal koordinat sistemleri kullanabilirsiniz.


Cihaz desteği

Özellik HoloLens (1. genel) HoloLens 2 Modern kulaklıklar
Başvurunun sabit çerçevesi ✔️ ✔️ ✔️
Eklenen başvuru çerçevesi ✔️ ✔️ ✔️
Başvurunun aşama çerçevesi Henüz desteklenmiyor Henüz desteklenmiyor ✔️
Uzamsal bağlantılar ✔️ ✔️ ✔️
Uzamsal eşleme ✔️ ✔️
Sahne anlama ✔️

Karma gerçeklik deneyimi ölçeği

Geniş kapsamlı bir kullanıcı deneyimi için karışık gerçeklik uygulamaları tasarlayabilmeniz için, kulaklık yönlendirmesi kullanan 360 derece video izleyicilerinde, uzamsal eşleme ve uzamsal bağlantıları kullanarak tam dünya çapında uygulamalar ve Oyunlar oluşturabilirsiniz:


Deneyim ölçeği Gereksinimler Örnek deneyim
Yalnızca Yönlendirme Kulaklık yönü (yerçekimi hizalı) 360 ° video Görüntüleyici
Dağıtılmış ölçek Yukarıdaki ve, sıfır konuma göre kulaklık konumu Yarış oyunu veya alanı simülatörü
Duran ölçek Yukarıdaki artı aşama tabanı kaynağı Yerinde olan ve yerleştirdiğiniz işlem oyunu
Oda ölçeği Yukarıdaki artı aşama sınırları Çokgen Bulmaca içinde dolaşdığınız bulmaca oyunu
Dünya ölçeğinde Uzamsal bağlantılar (ve genellikle uzamsal eşleme) Roboryardım gibi gerçek duvarınızdan gelen enemileri ile oyun

Yukarıdaki ölçek ölçeği, "iç içe bir Lils" modelini izler. Windows Mixed Reality için anahtar tasarımı ilkesi, belirli bir kulaklık, hedef deneyim ölçeği için oluşturulmuş uygulamaları ve tüm küçük ölçekleri destekler:


6DOF izleme Taban tanımlı 360 ° izleme Tanımlanan sınırlar Uzamsal bağlantılar En yüksek deneyim
No - - - - Yalnızca Yönlendirme
Evet Hayır - - - Dağıtılmış
Evet Evet Hayır - - Ileri doğru
Evet Evet Evet Hayır - Duran 360 °
Evet Evet Evet Evet Hayır
Evet Evet Evet Evet Evet Dünya

Başvurunun aşama çerçevesi HoloLens henüz desteklenmiyor. HoloLens bir oda ölçeğinde uygulamanın, kullanıcının kat ve duvarlarını bulmak için uzamsal eşleme veya sahnenin anlaşılmasına ihtiyacı vardır.

Uzamsal koordinat sistemleri

Tüm 3B grafik uygulamaları, sanal nesnelerin konumları ve yönleri hakkında nedenlerle Kartezyen koordinat sistemleri kullanır. Bu koordinat sistemleri, nesnelerin konumlandıralınacağı 3 dikey eksen sağlar: bir X, Y ve Z ekseni.

Karma gerçeklik'te, sanal ve fiziksel koordinat sistemleri hakkında uygulamalarınız olması nedendedir. Windows, fiziksel dünyada bir uzamsal koordinat sistemindegerçek anlamı olan bir koordinat sistemi çağırır.

Uzamsal koordinat sistemleri koordinat değerlerini ölçümler cinsinden ifade ediyor. Bu, nesnelerin X, Y veya Z ekseninde ayrı olarak iki birim yerleştirdiğini, karma gerçeklik 'te işlendiğinde bir diğerinden 2 Ölçüm olacağını gösterir. Bu şekilde, nesneleri ve ortamları gerçek dünya ölçeğinde kolayca işleyebilirsiniz.

Genel olarak, Kartezyen koordinat sistemleri, doğru ya da sol taraf olabilir. Windows üzerindeki uzamsal koordinat sistemleri her zaman sağ elli, yani pozitif X ekseni işaret eder, pozitif Y ekseni işaret eder (yerçekimi ile hizalı) ve pozitif Z ekseni noktaları size doğru olur.

Her iki tür koordinat sisteminde, pozitif X ekseni sağ ve pozitif Y ekseni noktalarını gösterir. Fark, pozitif Z ekseninin sizin için mi yoksa uzakta mi işaret ettiğini gösterir. Pozitif X yönünde sol veya sağ taraftaki parmaklarınızı gösterip pozitif Y yönünde seçerek pozitif Z ekseninin hangi yöne işaret ettiğini unutmayın. Parmak noktalarınızı, sizin için doğru veya bundan uzaklaştığınızda, bu koordinat sisteminin pozitif Z ekseninin işaret ettiği yönün yönü vardır.

Yalnızca Yönlendirme veya dağıtılmış ölçekli bir deneyim oluşturma

Holographic işleme anahtarı, Kullanıcı etrafında hareket eden her karede, öngörülen baş hareketini eşleştirmek için uygulamanızın kendi hologragram görünümünü değiştiriyor. Sabit bir başvuru çerçevesinikullanarak kullanıcının baş konumunda ve baş yönlendirmesinde yapılan değişikliklere yönelik olarak Dağıtılmış ölçekli deneyimler oluşturabilirsiniz.

Bazı içerikler baş konum güncelleştirmelerini yoksaymalıdır, seçilen bir başlıkta sabitlerini ve kullanıcıdan her zaman mesafeyi göz ardı etmelidir. Birincil örnek 360 derece video: video tek bir sabit perspektiften yakalandığından, Görünüm yönü Kullanıcı gibi görünse de, görüntüleme konumunun içeriğe göre hareket etmesine neden olur. Yalnızca bu tür bir başvuru çerçevesikullanarak yalnızca bu tür bir yönlendirme deneyimi oluşturabilirsiniz.

Başvurunun sabit çerçevesi

Sabit bir başvuru çerçevesi tarafından sunulan koordinat sistemi, kullanıcının baş konumundaki değişiklikleri yerine, kullanıcıya yakın olan nesnelerin konumlarını olabildiğince kararlı bir şekilde tutmak için kullanılır.

Unitygibi bir oyun altyapısında bulunan ölçeklenebilir ölçekli deneyimler için, sabit bir başvuru çerçevesi, altyapının "Dünya kaynağını" tanımlar. Belirli bir dünya koordinatlarına yerleştirilmiş nesneler, aynı koordinatları kullanarak konumlarını gerçek dünyada tanımlamak için sabit başvuru çerçevesini kullanır. Kullanıcının yanında görünen, dünyanın dört bir yanındaki içeriği Dünya çapında kilitli içerik olarak bilinir.

Uygulama, genellikle başlangıçta bir sabit başvuru çerçeve oluşturur ve koordinat sistemini uygulamanın ömrü boyunca kullanır. Unity 'de bir uygulama geliştiricisi olarak, yalnızca, kullanıcının ilk baş konumunda ve yönlendirmesinde olacak şekilde, içeriği kaynağa göre yerleştirmeye başlayabilirsiniz. Kullanıcı yeni bir yere taşınırsa ve kendi kendilerine ait ölçekli deneyimle devam etmek istiyorsa, bu konumda dünya kaynağını yeniden girebilirsiniz.

Zaman içinde, sistem kullanıcının ortamı hakkında daha fazla bilgi edindiği için gerçek dünyada çeşitli noktaları arasındaki mesafelerde daha önce inanılmaz olan sisteme göre daha kısa veya daha uzun olduğunu tespit edebilir. hologragram 'ı, kullanıcıların 5 ölçüm genişliğinde bir alanın ötesine girdiğini HoloLens üzerindeki bir uygulama için sabit bir başvuru çerçevesinde işlerseniz, uygulamanız bu holograma 'nın gözlemlediği konumda yük alır. Deneyiminizde kullanıcılara 5 ölçüm Wandering varsa, aşağıda açıklandığı gibi diğer tekniklerin hologramlar kararlı tutulmasını gerektiren bir dünya ölçeğinde deneyimyaratacaksınız.

Eklenen başvuru çerçevesi

Eklenmiş bir başvuru çerçevesi, uygulama ilk kez çerçeveyi oluşturduğunda tanımlanmış sabit bir başlıkla birlikte, Kullanıcı ile gezindikleri sırada hareket eder. Bu, kullanıcının bu başvuru çerçevesinin içine yerleştirilmiş içerikte gezinmelerini sağlar. Bu kullanıcıya göreli şekilde işlenen içeriğe, gövde kilitli içerik denir.

Kulaklık dünyanın neresinde olduğunu anlayıp, eklenen bir başvuru çerçevesi, hologramlar oluşturmak için kullanılabilecek tek koordinat sistemi sağlar. Bu, kullanıcıya cihazlarını dünyanın içinde bulamamasını söylemek için geri dönüş Kullanıcı arabirimini görüntülemeyi ideal hale getirir. bölünmüş ölçek veya daha yüksek uygulamalar, kullanıcı arabirimi Karma Gerçeklik girişbölümünde gösterilenle benzer şekilde, kullanıcının yeniden çalışmaya devam etmesi için yalnızca bir yönlendirme geri dönüşü içermelidir.

Büyük ölçekli veya oda ölçeğinde bir deneyim oluşturma

Modern bir kulaklığa göre daha büyük ölçekli ve büyük ölçekli bir deneyimoluşturmak için, başvurunun aşama çerçevesinikullanabilirsiniz.

Bir Oda ölçeğinde deneyimsağlamak için, kullanıcıların önceden tanımlanmış olduğu 5 ölçüm sınırında dolaşmalarına izin vermek için aşama sınırlarını de denetleyebilirsiniz.

Başvurunun aşama çerçevesi

İlk olarak bir modern kulaklık ayarlarken, Kullanıcı karma gerçeklik ile karşılaştıkları odayı temsil eden bir aşamatanımlar. Aşama, kullanıcının seçtiği taban konumuna ve cihazı kullanmayı amaçlarında ileri yönde ortalanan bir uzamsal koordinat sistemi olan bir aşama kaynağınıen düşük düzeyde tanımlar. Bu aşama koordinat sisteminde Y = 0 Floor düzlemine içerik yerleştirerek, hologramlarınızın Kullanıcı çalışırken büyük bir şekildegöründüğünden emin olabilirsiniz.

Aşama sınırları

Kullanıcı isteğe bağlı olarak, karma gerçeklik içinde hareket etmek için temizlemiş olan odadaki bir alan olan aşama sınırlarınıde tanımlayabilir. Bu durumda, uygulama bir Oda ölçeğinde deneyimoluşturabilir ve bu sınırları kullanarak hologram kullanıcıların bunlara ulaşabilmesi için her zaman yer aldığından emin olun.

Başvurunun aşama çerçevesi, kata bağlı içeriğin yerleştirileceği tek bir sabit koordinat sistemi sağladığından, sanal gerçeklik kulaklıklar için geliştirilmiş, büyük ölçekli ve oda ölçeğinde uygulamalar eklemek için en kolay yoldur. Bununla birlikte, bu VR platformlarında olduğu gibi, tek bir koordinat sistemi yalnızca 5 ölçüm (16 foot) çapından gelen içerikleri sabitlemez, Manana ARM etkileri, sistem ayarlanır. 5 ölçüm üzerinden geçmek için, uzamsal Tutturucuların olması gerekir.

Dünya ölçeğinde bir deneyim oluşturma

HoloLens, kullanıcılara 5 ölçüm ötesinde izin veren gerçek dünya ölçeğinde deneyimler sağlar. Dünya ölçeğinde bir uygulama oluşturmak için, Oda ölçeğinde deneyimler için kullanılanların ötesinde yeni tekniklerin olması gerekir.

Tek bir rigıd koordinat sisteminin neden 5 ölçümden fazla kullanılamaz

Günümüzde, Oyunlar, veri görselleştirme uygulamaları veya sanal gerçeklik uygulamaları yazarken tipik yaklaşım, diğer tüm koordinatların güvenilir bir şekilde geri eşleyebilmesinin bir mutlak dünya koordinat sistemi oluşturmaktır. Bu ortamda her zaman, o dünyadaki iki nesne arasındaki ilişkiyi tanımlayan kararlı bir dönüşüm bulabilirsiniz. Bu nesneleri taşımadıysanız, göreli dönüştürmeleri her zaman aynı kalır. Bu tür küresel koordinat sistemi, tüm geometriyi önceden bildiğiniz bir tamamen sanal dünya işlenirken iyi bir şekilde çalışacaktır. Oda ölçeğinde VR uygulamaları, genellikle bu tür bir mutlak Oda ölçeğinde bir koordinat sistemi olan bu türü, tabandaki kökeni ile oluştururlar.

buna karşılık, HoloLens gibi untethered bir karma gerçeklik cihazı, dünyanın her bir tarafında çok sayıda ölçüm elde ettikleri için, dünyanın gerçek zamanlı olarak bilgilerini sürekli olarak ayarlamaya yönelik dinamik bir algılayıcı tabanlı bt cihazından oluşur. Bir dünya ölçeğinde bir deneyimde, tüm hologramlarınızı tek bir rigıd koordinat sistemine yerleştirdiyseniz, bu hologramlar, dünyayı veya birbirlerine bağlı olarak zaman içinde bir arada olmalıdır.

Örneğin, kulaklık Şu anda dünyanın dört konumunu 4 ölçüm olarak düşünmeyebilir ve daha sonra, konumların gerçekten 3,9 ölçümde olduğunu öğreniyor. Bu hologramlar başlangıçta tek bir rigıd koordinat sisteminde 4 ölçüm yerleştirseydi, bunlardan biri gerçek dünyanın her zaman 0,1 ölçüm olarak görünür.

Uzamsal bağlantılar

Windows Mixed Reality, önceki bölümde açıklanan sorunu çözer ve bu, kullanıcının hologramlar yerleştirdiği dünyada önemli noktaları işaretlemek için uzamsal bağlantılar oluşturmanıza olanak sağlar. Uzamsal bir bağlantı, dünyanın zaman içinde takip etmesi gereken önemli bir noktayı temsil eder.

Cihaz dünya hakkında bilgi edindiğinde, bu uzamsal bağlantılar, her bir bağlayıcının gerçek dünyaya göre yerleştirildiğinden emin olmak için, konumlarını birbirlerine göre ayarlayabilir. Kullanıcının bir hologram yerleştirdiğinden ve sonra bu hologram, uzamsal bağlantı noktasına göre konumlandırılırken, hologram 'nin onlarca metreye gezinirken bile, hologram en iyi kararlılığı koruduğundan emin olabilirsiniz.

Bu sürekli uzamsal Tutturucuların başka birine göre düzeltilmesi, uzamsal bağlayıcılardan ve sabit başvuru çerçevelerinden koordinat sistemleri arasındaki önemli farktır:

  • başvurunun sabit çerçevesine yerleştirilmiş Hologramlar hepsi bir rigıd ilişkisini birbiriyle saklayın. Ancak, Kullanıcı uzun uzaklıklara yol gösterir. bu karenin koordinat sistemi, kullanıcının yanındaki hologramileri 'nin kararlı bir şekilde göründüğünden emin olmak için dünyanın temel alınarak kullanılabilir.

  • başvurunun aşama çerçevesine yerleştirilmiş Hologramlar, bir de bir rigıd ilişkisini aynı halde tutar. Sabit çerçevenin aksine, aşama çerçevesi her zaman, tanımlanan fiziksel kaynağına göre yerinde kalır. Ancak, aşamanın koordinat sisteminde 5 ölçüm sınırının ötesinde oluşturulan içerik yalnızca Kullanıcı o sınırın içinde olduğu sürece kararlı bir şekilde görünür.

  • tek bir uzamsal bağlayıcı kullanılarak yerleştirilecek Hologramlar, başka bir uzamsal bağlantı kullanılarak yerleştirilmiş hologramlar temelinde olabilir. bu, Windows her bir uzamsal bağlayıcının konumunu iyileştirmesine olanak tanır; örneğin, bir bağlayıcının kendisini sola ayarlaması ve başka bir bağlayıcının de sağı ayarlaması gerekir.

Her zaman kullanıcıya yakın kararlılık için optimize eden sabit bir başvuru çerçevesinin aksine, başvuru ve uzamsal Tutturucuların aşama çerçevesi, kaynakları dolmak üzere kararlılık sağlar. Bu, bu hologramilerin zaman içinde tam olarak yerinde kalmasına yardımcı olur, ancak aynı zamanda koordinat sisteminin kaynağından çok uzakta işlenen holograçilerin, daha fazla ağır koli ARM efektlerine yol gösterir. Bunun nedeni, aşamanın veya bağlayıcının konum ve yönlerinde yapılan küçük ayarlamaların, bu bağlantı noktasından uzaklıktan orantılı şekilde büyütülütürlerdir.

Parmak izi için iyi bir kural, uzak bir uzamsal bağlayıcının koordinat sistemine göre işletiğiniz her şeyin, kaynağın yaklaşık 3 metreden fazla olduğundan emin olunması sağlamaktır. Yakın bir aşama kaynağı için, daha fazla sayıda konum hatası, kullanıcının görünümünde çok kaymayacak küçük hologramlar ' ı etkileyecek şekilde, uzak içeriğin işlenmesi tamam.

Uzamsal bağlantı kalıcılığı

Uzamsal bağlantılar, uygulamanızın askıya alındıktan veya cihaz kapatıldıktan sonra bile uygulamanızın önemli bir konumu anımsamasını de sağlayabilir.

Uygulamanızın oluşturduğu uzamsal bağlantıları diske kaydedebilir ve sonra bunları uygulamanızın uzamsal bağlantı deposunakalıcı hale getirerek daha sonra yeniden yükleyebilirsiniz. Bir bağlayıcıyı kaydederken veya yüklerken, bağlayıcıyı daha sonra tanımlamak için, uygulamanız için anlamlı bir dize anahtarı sağlarsınız. Bu anahtarı, bağlayıcının dosya adı olarak düşünün. Diğer verileri, kullanıcının söz konusu konuma yerleştirdiği bir 3B model gibi bu bağlantı ile ilişkilendirmek istiyorsanız, uygulamayı uygulamanızın yerel depolama alanına kaydedin ve seçtiğiniz anahtarla ilişkilendirin.

Mağaza bağlantıları kalıcı hale getirerek, kullanıcılarınız tek tek hologramlar yerleştirebilir veya bir uygulamanın çeşitli hologratlarını yerleştireceğiniz bir çalışma alanı yerleştirebilir ve daha sonra bu hologratlarını, uygulamanızın birçok kullanımı boyunca bekledikleri yerde bulabilir.

HoloLens, iOS ve Android cihazlarda zaman uyumsuz hologram kalıcılığı için Azure uzamsal bağlayıcıları de kullanabilirsiniz. Dayanıklı bir bulut uzamsal bağlayıcısını paylaşarak, bu cihazlar aynı anda birlikte olmasa bile, birden çok cihaz zaman içinde aynı kalıcı hologram gözlemleyebilirsiniz.

Uzamsal bağlayıcı paylaşımı

Uygulamanız aynı zamanda diğer cihazlarla gerçek zamanlı paylaşılan deneyimler sağlayan bir uzamsal bağlayıcıyı gerçek zamanlı olarak paylaşabilir.

uygulamanız Azure uzamsal bağlayıcılarıkullanarak birden çok HoloLens, iOS ve Android cihazlarda bir uzamsal bağlantı paylaşabilir. Her cihazın aynı uzamsal bağlayıcıyı kullanarak bir hologram işlemesini sağlayarak, tüm kullanıcılar gerçek dünyada aynı yerde görünen hologram görür.

Baş kilitli içerikten kaçının

Ekranda sabit bir noktada (örneğin, bir HUD) kalan işleme baş kilitli içeriğini kesinlikle yaptık. Genel olarak, baş kilitli içerik kullanıcılar için rahatsız ediyor ve dünyanın doğal bir parçası gibi hissetmez.

Baş kilitli içerik, genellikle kullanıcıya eklenmiş veya dünya kendine yerleştirilmiş hologram ile değiştirilmelidir. Örneğin, imleçler genellikle dünyanın içine itilmeli ve kullanıcının Gaze altındaki nesnenin konumunu ve uzaklığını yansıtmak için doğal olarak ölçeklendirilir.

İzleme hatalarını işleme

Koyu Hallas gibi bazı ortamlarda, dünyanın kendisini doğru bir şekilde bulmak için iç içe izleme kullanan bir kulaklık için mümkün olmayabilir. Bu, hologramlar için yanlış işlenirse yanlış yerlerde gösterme ya da görünmemesine neden olabilir. Artık bu durumun gerçekleşebileceği koşulları, Kullanıcı deneyimine etkisini ve bu durumu en iyi şekilde işleyecek ipuçlarını tartıştık.

Yetersiz algılayıcı verisi nedeniyle kulaklık izleme yapamıyor

Bazen, kulaklığınızın sensörleri, kulaklığınızın nerede olduğunu anlayabilir. Bu hata şu durumlarda oluşabilir:

  • Oda karanlık
  • Algılayıcılar, saç veya uygulamalı tarafından ele alınmaktadır
  • Ortaya çıkması yeterli dokuya sahip değilse.

Bu durumda, kulaklık, World kilitli hologramlar oluşturmak için yeterli doğrulukla konumunu izleyemeyecektir. Uzamsal bir bağlayıcının, sabit karenin veya aşama çerçevesinin cihaza göre olduğunu anlamak için kullanamazsınız. Ancak, eklenen başvuru çerçevesinde gövde kilitli içerik de oluşturabilirsiniz.

Uygulamanız, kullanıcıya konum izlemeyi nasıl geri acağınızı, sensörlerin kapsamadığını ve daha fazla ışığı açmayı kapsayan bazı geri dönüş gövde kilitli içeriğini oluşturmayı söylemelidir.

Ortamdaki dinamik değişiklikler nedeniyle kulaklık yanlış izlenir

Ortamda, odada çok sayıda kişinin yürümesi gibi çok sayıda dinamik değişiklik olursa cihaz düzgün bir şekilde izleyemiyor. Bu durumda, cihaz kendisini bu dinamik ortamda izlemeye çalıştığından hologramlar geç veya DRFT olabilir. Bu senaryoya ulaşırsanız, cihazı daha az bir dinamik ortamda kullanmanızı öneririz.

Ortam zaman içinde önemli ölçüde değiştiği için kulaklık yanlış izler

Mobilyaları, duvarlarınızın ve benzeri bir ortamda bir kulaklık kullanmaya başladığınızda, bazı hologragram onların özgün konumlarından kaydırılabileceği olasıdır. Daha önceki hologramlar, sistem alanınızı anlamak artık doğru olmadığından, Kullanıcı yeni alana hareket ederken de atlayabilir. Daha sonra sistem, odanın özelliklerini bağdaştırmaya çalışırken ortamı yeniden eşlemeye çalışır. Bu senaryoda, kullanıcıların beklenen yerde görünmediği durumlarda dünyanın içine sabitlediği hologramonları değiştirmesini öneririz.

Bir ortamdaki özdeş boşluklar nedeniyle kulaklık düzgün şekilde izler

Bazen, bir giriş veya diğer boşluk iki özdeş alana sahip olabilir. Örneğin, iki özdeş konferans salonu, iki özdeş köşe alanı, cihazın görünüm alanını kapsayan iki büyük özdeş postertir. Bu tür senaryolarda, cihaz aynı zamanda aynı parçalar arasında karıştırılır ve kendi iç temsilinde aynı olarak işaretleyebilir. Bu, bazı alanlardan diğer konumlarda görünmesine neden olabilir. Ortamın iç temsili bozulmuş olduğundan cihaz, izlemeyi kaybetmeye başlayabilir. Bu durumda, sistemin çevresel anlama sıfırlanması önerilir. Haritanın sıfırlanması tüm uzamsal bağlayıcı yerleştirmelerinin kaybedilmesine neden olabilir. Bu, kulaklığınızın ortamın benzersiz alanlarında iyi şekilde izlenmesine neden olur. Ancak, cihazın özdeş alanlarla yeniden karışdığında sorun yeniden oluşabilir.

Ayrıca bkz.