常見問題集

本檔中使用的定義:

姿勢 – 位置和方向。

全像投影 - 可見的虛擬物件。

真實世界 - 實體世界。

實體世界 - 真實世界。

虛擬世界 - 透過電子媒體呈現的綜合產生和模擬世界。

虛擬世界標記 – 虛擬 (模型化) 座標系統中的姿勢。 也就是說,只是參考位置和方向。

真實世界標記 – 相對於真實世界環境和相機的姿勢,對應至虛擬世界標記。 真實世界標記的姿勢是由一些感知資料的組合所建立。

可見特徵 - 可視覺辨識的實體世界特徵。

世界鎖定工具有何用途?

由於虛擬與真實世界標記之間的不一致,世界鎖定工具提供穩定的座標系統和相機調整,可將可見的不一致降到最低。

另一種方式是,它會使用共用錨點集區鎖定整個場景,而不是使用群組本身的個別錨點來鎖定每個物件群組。

為什麼虛擬和真實世界標記不一致?

在 Microsoft Mixed Reality背後的許多令人讚歎的技術中,能夠即時追蹤頭戴式裝置在實體世界中的姿勢,而不需要外部裝置的協助,特別令人讚歎。

在判斷相對於實體環境中已知虛擬參考點的頭部姿勢時,頭部追蹤系統相當精確。 在此討論中,這些虛擬參考點稱為「可見特徵」。

在離開與周圍可見特徵相關的已知位置時,例如,如果使用者在房間四處走動,然後返回該相同的位置,系統就會辨識許多相同的可見特徵。 它也可以判斷這些可見特徵相對於目前頭部姿勢的姿勢,並以意外的精確度執行。

現在追蹤器系統知道這些功能和頭部彼此相對的位置,但它在絕對方面並不知道前端或特徵的座標為何。 因為實體世界沒有絕對座標系統,所以沒有正確的答案。 因此,追蹤系統會指派與最近歷程記錄一致的座標,但可能在所有歷程記錄上都不一致。 也就是說,回到完全相同的姿勢時,頭部現在可能會有與左邊不同的座標。 這是感應器漂移的形式。

但是,如果新的頭部虛擬姿勢座標已移至正 X,則該虛擬座標系統中靜止的所有全像投影物件現在都會相對於頭部向負 X 移動。 這表示,對戴著頭部追蹤器的觀察者而言,它們會相對於真實世界移位,與其在逐步解說前的位置相較之下。

Unity 可以處理此作業嗎?

是,有限制。 Unity 提供絕佳的機制來處理這一點,稱為空間錨點。 如果虛擬空間已相對於實體空間移位,只要追蹤基礎可見特徵,空間錨點就會知道在虛擬空間中自行移位,以在實體空間中保持鎖定狀態。 任何附加至空間錨點的任何專案也會透過 Unity 的虛擬空間拖曳,以在實體空間中保持固定狀態。

這些限制與可見特徵在離頭部追蹤器相機遠時變得不可靠的事實相關。 這並不令人意外。 看不到的可見特徵會使參考點不佳。

空間錨點的實用範圍因此限制為 3 公尺。 視應用程式的精確度需求而定,可用的範圍可能較少。

這似乎不錯,問題是什麼?

除了好之外,它只是令人讚歎。 但在某些情況下,重要的情況是空間錨點不提供滿意的解決方案。

首先,每個空間錨點都會在 Unity 的虛擬座標空間中獨立移動,嘗試在實體世界中保持固定狀態。 這表示獨立錨定的物件會彼此相對移動,因為它們嘗試保留在實體位置中。 對於嘗試維護精確版面配置的應用程式,這可能會是大問題。

其次,由於其範圍有限,單一空間錨點不會為大於該空間錨點可用範圍的單一物件提供良好的結果。 雖然位於空間錨點附近物件的點會保持世界鎖定良好,但因為左手效果,距離空間錨點更遠且更遠的點將會遭受不斷增加的錯誤。 這會離開物件或物件集合,大於計量,因此沒有健全的世界鎖定解決方案。

其他可能會發生錯誤的原因為何?

回到先前佔用的姿勢時,世界鎖定工具有足夠的資訊可將虛擬座標系統還原回相對於實體世界的位置。 這會讓虛擬世界中靜止的全像投影也固定在實體世界中。

但漂移可能會發生在單向車程,以及來回行程。

作為具體範例,請考慮在放置於實體房間的兩個 QR 代碼之間測量 10 公尺,因此將虛擬房間中的兩個方塊模型化為 10 公尺。 但在執行時間,由於虛擬空間中的頭部姿勢漂移,因此 QR 代碼之間的 10 公尺會透過虛擬空間移動 11 公尺。

應用程式可能會加入宣告世界鎖定工具的功能,藉由提供資訊將虛擬空間中的距離校正到實體空間中的距離來解決此問題。 世界鎖定工具提供的行為是,停留在第一個 QR 代碼上方,並向下查看會看到第一個方塊。 隨著 10 公尺逐步解說實體世界,虛擬空間中的額外計量也會無聲地吸收,讓頭部在虛擬空間中移動 10 公尺。 因此,到達第二個實體 QR 代碼並向下查看時,第二個虛擬方塊會如預期般出現。

請注意,系統會對沒有基礎真實資料的所有錨點進行對應的調整,因為它們會傳遞至兩個 QR 代碼之間的路徑。 當然,該調整是順暢地套用,以將認知降到最低。

如果真實世界標記不穩定,該怎麼辦?

此外,如果真實世界標記正在動態更新,世界鎖定工具可以調整其空間框架和相機調整,以最佳方式比對目前的設定。

例如,在 HoloLens 上,如果真實世界標記是空間錨點,則會隨著時間而漂移。 它們也會繼續重新建立 (,例如迴圈關閉) ,以及其他情況。 當其姿勢更新時,世界鎖定工具會像之前一樣調整相機來補償,以將所感知的空間錨點與其虛擬錨點之間的認知不一致降到最低。

請注意,即使沒有有關標記的地面真實資料,錨點位置更新的這個補償也會發生。 隱含的基礎事實資料是真實世界標記之間的目前關聯性 (更) 正確。

如果不一致真的不正確,該怎麼辦?

世界鎖定工具可以偵測數個案例,其中真實和虛擬標記之間的不一致很大,而且可以改善。 例如,可能會取得詳細資訊,以建立兩個先前隔離標記集區之間的空間關聯性。 或者迴圈關閉可能會建議沿著路由移動標記,以允許端點符合。

在這些情況下,World 鎖定工具會通知用戶端潛在的修正,而用戶端的 bequest 會執行修正,並通知用戶端應該在其追蹤虛擬標記的物件中所做的調整。 在用戶端要求這類修正程式 (之前,如果有) ,世界鎖定工具會持續將察覺不一致的情況降到最低。