VR 中的 3DoF 与 6DoF是什么？

点击上方蓝字关注 👆👆

DoF 代表什么？

6 比 3 好吗？

方向跟踪和位置跟踪有什么区别？

这些可能是您在进入 VR 领域时会问到的一些问题。

与 VR 相关的 3DoF 与 6DoF 是什么？

DoF 代表自由度。这是围绕轴或沿轴运动的术语。

例如，1 DoF 中的肘关节。您周围所有可以在 3D 空间中移动的物体都以 6 种方式移动，这 6 种方式是 3 个方向轴和 3 个旋转轴。这些轴中的每一个都是一个自由度。我们生活在一个 3D 世界中，并在 6 个自由度中进行交互。

对于 VR，DoF 用于描述被跟踪的轴。跟踪来自使用硬件监控轴上角度或距离变化的能力。3 DoF 表示方向跟踪。这意味着对象可以围绕其旋转的 3 个轴被跟踪。这存在于移动 VR 耳机和独立 VR 耳机中，比如新的 Oculus Go。如果您在佩戴耳机时转动头部，它能够跟踪该轴的角度变化，并允许您在环境中环顾四周。

3 DoF

许多移动耳机上的游戏都涉及坐在一个位置并经历一种体验，就像过山车一样。用户可以想象他们周围的虚拟现实，并查看现实中的细节。但是，如果您想在您所体验的现实中四处走动，那么用户将需要一个 6 DoF 耳机。

6 DoF VR 耳机允许跟踪耳机的位置以及耳机的方向。可以在 3 个轴 x、y 和 z 上跟踪运动，这三个轴的任意组合都可以表示运动，这称为向量。例如，如果您戴着耳机向前走，外部硬件会识别出耳机已沿 x 轴移动。如果你原地跳跃，头显会在 y 轴上垂直移动。

6 DoF

这些高端耳机允许用户在规划区域内移动。允许用户在物体周围走动以从各个角度观察它们。它允许躲避来袭的弹丸，甚至可以探索开放世界的虚拟现实游戏。

这个问题虽然已经在之前的帖子中讨论过了，点击 这里^[1] 阅读关于运动问题和我的经验。

为什么不是所有的 VR 都使用 6DoF？

简单地说，这是因为成本。具有 6 DoF 跟踪的硬件和软件远比 3 DoF 跟踪复杂。大多数移动 VR 耳机使用内置的惯性测量单元 (IMU) 传感器来读取方向。这与在您的手机上观看视频时改变屏幕横向的传感器相同。然而，6 DoF 系统需要红外或光学跟踪系统来跟踪 3D 空间中其耳机或控制器上的特定点。额外的硬件增加了价格，但功能更强大。

我为我的手机拥有一个 3 DoF 耳机，并且喜欢使用它的简单性和身临其境的能力。达到 6 DoF 绝对令人难以置信，但需要投入时间和金钱来进行设置。当我使用 6 DoF 系统时，我真的相信我在另一个现实中。

大多数 3A 游戏开发者尚未为其现有游戏采用完全 VR 兼容性，或为该平台创建新内容，因此预算较低的开发者是游戏和内容的主要来源。如果没有能够在岩石后面挥动剑或鸭子以躲避龙的能力，天际 VR 就不一样了。这些类型的运动需要 6 个自由度跟踪。

我相信 6 DoF 将是 VR 的未来，但前提是每个人都可以轻松访问它。

那么，哪个更好？

对于您可以在房间中移动并从地板上捡起的身临其境的体验，6 DoF 是前进的方向。但是，例如，如果您想看电影或骑车，3 DoF 可以同样身临其境。3 DoF 有局限性，但价格也只是其中的一小部分，像谷歌纸板这样的产品起价为几英镑/美元。相反，一个完整的 HTC VIVE VR 耳机会让你回到 400 英镑左右。这还不包括运行 VR 游戏的高规格 PC 的价格。

Oculus 等公司的新一波产品正在使用由内而外的跟踪来减少对外部硬件的需求并降低成本。查看Oculus Quest^[2]这里。所有这些都对 VR 行业有利。太感觉完全沉浸在虚拟现实中，互动的能力是至关重要的。这对于许多廉价的移动耳机来说是不可能的。连接到耳机的控制器的要求允许这种交互，因此，需要对控制器进行位置跟踪。这可以通过耳机或外部硬件完成，但您的手在 6 DoF 中移动，因此需要跟踪。唯一的例外是包含兼容控制器的 GEAR VR 耳机。这仅在 3 DoF 中进行跟踪，但它允许在标准移动耳机之上进行一定程度的交互。一个不错的中途产品，难怪它卖得这么好。

总之，一旦需要高端 PC 和外部跟踪硬件成功完成 6 自由度，那么大多数（如果不是全部）VR 耳机将采用 6 自由度。

原文

What is a 3 DoF vs 6 DoF in VR?^[3]

参考资料

[1]

这里: https://www.mechatech.co.uk/journal/experiences-of-locomotion-in-vr

[2]

Oculus Quest: https://www.oculus.com/quest/

[3]

What is a 3 DoF vs 6 DoF in VR?: https://www.mechatech.co.uk/journal/what-is-a-3dof-vs-6dof-in-vr

---

---

推荐阅读

---

👇扫码关注，更多好文第一时间收到👇