虛擬現實中三類位置追蹤系統(tǒng)簡述

虛擬現實在仿真環(huán)境中當使用者進行位置移動時，計算機可以迅速進行復雜的運算，將精確的動態(tài)運動特征傳回，從而產生強大的臨場感、真實感。要實現該類應用，首先要讓計算機感知使用者在虛擬空間中所處的位置，包括距離和角度等，所以說位置追蹤技術是虛擬現實技術中的重要組成部分之一。目前的定位主要有超聲式、光學式和電磁式三種技術：

1、超聲式位置追蹤系統(tǒng)(Hexamite超聲波定位系統(tǒng))是利用不同的超聲波到達某一特定位置的相位差或是時間差來實現對目標物體的定位和跟蹤的，但其會因超聲波的反射、輻射或空氣的流動造成誤差，另外，它的更新頻率較低，而且要求超聲發(fā)射器和超聲接收傳感器之間沒有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應用范圍。

2、光學式位置追蹤系統(tǒng)(PST光學位置追蹤系統(tǒng))是通過對目標物體上特定光點的跟蹤和監(jiān)視來完成運動定位和捕捉任務的。對于空間中的某一點，只要它能同時為兩攝像頭所見，則根據同一時刻兩攝像頭所拍攝的圖像的不同，可以確定這該點在空間中的位置。光學式位置追蹤的主要缺點也是其受視線阻擋的限制，此外，由于其需要對圖像進行分析處理，計算量比較大，對處理速度要求較高。

3、電磁式位置追蹤系統(tǒng)(Ascension位置追蹤系統(tǒng))，系統(tǒng)主要由電磁發(fā)射部分和電磁接收傳感器及信號數據處理部分組成。在目標物體附近安置一個由三軸相互垂直的線圈構成的磁場信號發(fā)生器，磁場可以覆蓋周圍一定的范圍，接收傳感器也由三軸相互垂直的線圈構成，其可以檢測磁場的強度，并將檢測的信號經處理后送到數據處理部分，信號處理部分經過處理計算就能得出目標物體的六個自由度，即它不但可以獲得目標物體的位置信息，還可以獲得其角度姿態(tài)信息，這些定位信息在實際中是十分重要的。另外，電磁位置追蹤的突出優(yōu)點就是不受視線阻擋的限制，可以在空間中自由移動。但是電磁位置追蹤也有缺點，它易受周圍電磁環(huán)境的干擾，且對金屬物體較為敏感。電磁位置追蹤系統(tǒng)由于不受視線阻擋，所以可廣泛應用于醫(yī)療導航、生物力學、運動分析和飛行員頭盔定位等領域中。電磁位置追蹤系統(tǒng)因其獨特的優(yōu)點，以及在虛擬現實和其它方面中的更加廣闊的應用前景，目前世界各國都十分重視，現已成為無線定位技術研究的熱點。