VR트래킹

VR트래킹이란

VR트래킹은 센서 기반으로 이루어집니다. 트래킹은 3차원 공간에서 머리, 손, 등의 3차원 원점, 위치(x,y,z)와 방향(roll, pitch, yaw)을 센서기반으로 측정하는 기술을 말합니다.

6-DOF 트래킹 종류

1. 아웃사이드-인 트래킹
   
   외부 센서가 직관적으로 사용자의 위치를 측정하기 때문에 정확하지만 설치가 번거롭다.

2. 인사이드-아웃 트래킹
   
   HND에 트래킹 장치가 부착되어있어 HMD 자체에서 사용자의 위치를 측정합니다.
   예) HMD앞에 카메라가 달려있는 경우

센서 기반 트래킹 / 비젼 기반 트래킹

모든 트래킹이 센서 기반이라 할 수 있지만 최근에 비젼 기반 트래킹으로 발전하고 있기 때문에 나뉘었습니다.

센서 기반 트래킹

1. 기계식 관절 트래커
   여러 개의 관절로 구성된 기계장치를 이용하여 위치를 측정합니다.
   
   이는 기계적이기 때문에 기타 오류 없이 정확하고, 실시간 처리에 용이합니다.
   하지만 무거운 기계장치이기 때문에 움직임이 제한되고, 가격이 비쌀 수 있습니다.
   (단점 보완 : 중력보상 관성보상)

2. 전자기 트래커
   구리선(자기장이 발생하는 센서)을 관절 부위에 부착하여 저항과 자기장이 변화하는 것으로 위치를 측정합니다. 이는 물리적인 기계식 관절 트래커보다 저렴합니다.

3. 관성항법센서(IMU) : 회전 정보를 측정하기 가장 정확합니다.
   전자기트래커에서 조금 더 발전된 양식으로, 가속계(가속도), 자이로스코프(각속도, 중력기반으로 측정합니다.), 자력계(나침반)을 동시에 사용합니다. 이를 통해 내가 얼마나 기울었는지, 얼마나 이동했는지 알 수 있습니다. (방향에 대해서는 정확한 값을 얻을 수 있지만 위치는 가속(이중적분으로 인한 상수만큼의 오차 떄문에 발생, 드리프트현상)으로 측정하기 때문에 부정확합니다.

   활용예시 ) 보행할 때 걷는지, 계단을 올라가는지 등을 측정합니다.

   • 실내에서 사용할 수 없는 GPS의 단점을 보완할 수 있습니다.

4. 라이트하우스 트래킹 시스템
   최근에 가장 많이 쓰이는 트래킹!으로 비콘(베이스 스테이션)을 이용하여 실내 사용자의 위치를 측정합니다. (수직. 수평선 양 축으로 적외선 레이저를 쏴서 측정합니다.) 트래커는 헤드, 양 쪽 컨트롤러에 들어있는데 비콘에서 오는 레이저를 측정하여 위치(물리적 시간차도 고려하여)를 알아냅니다.

비젼 기반 트래킹

카메라 영상 등을 활용합니다.

1. 다중 카메라 기반 마커 트래킹
   
   하나의 봉만 있으면 위치값만 받는데 여러 개의 봉(반사 마커)을 두어 방향(사용자의 위치에 따라 가려지는 부분도 있을 수 있기 때문에)도 측정합니다.

2개 이상의 카메라를 이용하여 3차원 마커의 위치 및 방향을 측정합니다.

카메라의 위치, 카메라의 회전정도, 카메라와 측정 물체 사이의 삼각측량법으로 위치를 구합니닫ㄷㄷㄷ 뜨하 ..공학으은 진짜.. 멋있다 ㅠ 근데 어려워
인식속도가 빠르고 주로 전자식의 오차를 줄이기 위해 사용합니다. 하지만 사람 몸에 붙여야하고, 카메라 때문에 비싸집니다.

2. Leap motion 저렴~
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적외선 방식이지만 카메라도 활용합니다. 손의 제스처를 측정하는 기술로, 반경 60cm 이내의 범위 내에서 손이 이동할 때 2대의 카메라가 손의 표면에서 반사되는 적외선 값을 받아 위치 정보를 얻습니다.

3. 키넥트(kinect)
   구조광(point structure)을 이용한 것으로, 적외선 점들을 쏴서 평면상에서 닿았을 모양과 3D에서 손에 닿았을 때 생기는 뎁스 차이로 공간을 구성했다.
   하지만 version2에서는 전혀 다르게 박쥐처럼 전파시간의 차이를 바탕으로 공간정보를 구성했습니다. (적외선이 목표물의 표면에 반사되어 돌아오는 시간을 측정함)

4. Project Tango (visual slam: 영상을 바탕으로 위치를 측정하는 기술)
   적외선 카메라를 이용하여 3차원 공간 구축및 탐색하는 기술로, 연속 영상(2개 이상의)사이에서의 관계(호모그래피)를 이용하여 카메라의 절대 위치를 역으로 계산합니다.

로봇청소기~~