Positional Tracking ist eine Schlüsselkompetenz für jedes gute Virtual Reality System. Es gibt uns die Freiheit, unseren Kopf und unsere Controller beim Spielen natürlich bewegen zu können. Ohne Positional Tracking ist die VR Erfahrung schnell unangnehm oder in jedem Fall sehr begrenzt. Eine große Hürde gibt es aber aktuell noch: die aktuellen Systeme von HTC und Oculus sind in ihrere Reichweite letztendlich begrengt (auch wenn bei Firmen behaupten ihre derzeitigen Tracking Lösungen seien theoretisch skalierbar). Nun hat ein früherer Oculus Chef-Ingenieur, Jack McCauley, ein neues Trackingsystem vorgestellt, das speziell für das Tracking auf größere Entfernungen ausgelegt ist. RoadtoVR durfte als erster Medienvertreter einen Blick auf das System werfen.
Das MEMS Tracking System
Wie auch die Lighthouse Stationen von Valve und HTC arbeitet das System von McCauley mit Lasern. Die Boxen des MEMS Systems senden aber nicht den permanent Lasern durch den Raum, ganz egal ob hier ein Ziel ist oder nicht. In diesem Verfahren schießen die Laserstrahlen nur auf ein bestimmtes Ziel.
Trackingssystem bei der Arbeit || Quelle: RoadtoVR
Wenn das MEMS Tracking System eingeschaltet ist, beginnt es eine Kegelförmigen Bereich in einem in einem gitterartigen Muster vor sich zu scannen. Das System sucht nach einem Punkt, der stark reflektiert, gemessen daran, wie viele Laserstrahlen zurück zum Ausgangspunkt kommen. Theoretisch könnte also jede reflektierende Fläche das Tracking stören, was jedoch umgangen werden kann, indem die an dem Controller oder Headset angebrachte reflektierende Fläche einfach deutlich stärker reflektiert als gewöhnliche Materialien. Somit kann das System unterscheiden, ob es sich um die gesuchte Fläche handelt oder nicht.
Es sieht also wie folgt aus: Das System wird eingeschaltet und der Scan beginnt. Hierbei beginnt das System oben links und überprüft Zeile für Zeile im eigenen Sichtbereich. Bis das System die reflektierende Fläche am Headset in der Vorführung gefunden hat, vergingen ca. fünf Sekunden (vermutlich zur Demonstration des Scans). Anschließend fixiert der Laser die Fläche und behielt sie im “Auge”. Mit zwei reflektierenden Fläche ist das Tracking in allen drei Dimensionen (XYZ) stabil.
In großer Distanz noch präzises Tracking
McCauley sagt, dass es sich um ein “Vektor”-System handelt, da die Steuerung der Laser analog geschieht. Der Laser ist nicht auf ein Punkteraster mit begrenzt möglichen Positionen angewiesen und kann somit auf jeden Punkt innerhalb des Sichtbereiches zielen. Die einzige Limitierung ist, wie sorgsam man eine Spannung anlegen kann, die für die Bewegung der Micro-Spiegel (kleiner als 1 mm) sorgt, der die Laserstrahlen bewegt. Somit ist das System nicht nur extrem präzise, sondern kann auch über große Entfernungen tracken. In der aktuellen Vorführung zeigt McCauley, dass das System ohne Probleme über eine Entfernung von 6 Meter funktioniert. Auch 18 Meter sind kein Problem, außer natürlich für das menschliche Auge.
Theoretisch könnte man mit dem MEMS Tracking System auch andere Verfahren anwenden. Man könnte auch Daten in den Raum schicken und das Headset greift diese ab und interpretiert sie (ähnlich wie das Lighthouse-Konzept). Dann müsste das System nicht mehr mit dem PC verbunden werden.
Als Konzeptnachweis ist das aktuelle MEMS Tracking System laut RoadtoVR bereits sehr beeindruckend. Trotzdem ist hier noch Arbeit nötig. Aktuell bricht das Tracking teilweise ab und es ist noch nicht in VR-Anwendungen integriert. Die Kosten für das System sollten sich laut McCauley bei einer gewissen Herstellungsmenge in Grenzen halten. Außerdem sei das System einem Kamerasystem in allen Punkten überlegen.
[Quelle: RoadtoVR]