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详解三自由度(3dof)和六自由度(6dof)之间的区别以及为何他们如此重要
发布时间:2020-09-14 11:30

  如果您现在刚刚进入VR世界,那么多个缩写可能会有些混乱。今天,我们将揭露与使用VR时您可以体验到的动作和操纵类型有关的两个相似术语:“ 3dof”和“ 6dof”。(在执行这两个操作时,您甚至可能需要一些扩展。仅需一秒钟,即可进行更多操作。)

  自由度:解释了6个轴

  “ Dof”代表“自由度”。附加的数字代表要跟踪多少个不同的轴。有三个主轴(平移)和三个辅助轴(旋转)。3dof VR体验将限制您使用一组旋转或平移的设备,但不能同时使用两者。6dof的经验可以同时满足这两种情况。

  平移轴

  平移轴是最直接的,因此我们从这里开始。在本示例中,为了方便起见,我们将使用所谓的“ Z向上”坐标系。(轴可以并且确实在各种应用程序中发生变化。)

  想象一下自己-如果您有足够的空间,或者随意与其他旁观者碰撞,就可以自由地这样做!-直视前方,并始终保持脸部前倾且一动不动。您将要进行的动作将模仿三个平移轴。

  沿直线向右走,然后向左走。这是第一个方向轴,称为“ x”。这种左右移动通常称为“运动”。

  现在,继续前进,而无需改变姿势。然后退后一步。这是第二方向轴,通常称为“ y”。您可以移近或移远(也可以成一直线)。这种向前和向后的运动通常称为“波动”。

  最后,蹲下,然后站起来。这是第三方向轴,通常称为“ z”,相对于某物,您在该位置上移得更低或更高。这种上下运动通常称为“升降”。

  旋转轴

  让我们看一下旋转运动。再一次,想像一下自己向前看,将手臂像飞机的翅膀一样伸出,手掌朝下。您只能在脚保持静止的同时移动头部和上身。您将要进行的运动将模仿三个旋转轴。

  笔直向前看(“ x”轴),将头向右倾斜,就好像您将右耳放在右肩上,同时让右臂放下而左手举起一样。然后将头再次向左倾斜,让您的右臂在左下降时重新上升。这是在x轴上的旋转运动,通常称为“滚动”。

  接下来,将头向左看,然后让腰部也向左扭曲,直到右臂指向与脚相同的方向。然后将头向右转,以另一种方式扭转,使左臂指向与脚相同的方向。这是沿y轴的旋转运动,通常称为“偏航”。

  最后,放下巴看地板,同时在腰部略微弯曲。您的手臂将伸直在任一侧,但手掌将面对您。伸直,然后抬头看着天花板,手掌面对您的身体时稍微向后倾斜至腰部。这是沿z轴的旋转运动,通常称为“俯仰”。

  6dof VR设置结合了平移运动和旋转运动,以创造更身临其境的体验。
 

  6dof优于3dof的优势

  在VR中,各种3dof体验对于不需要完全浸入的有限应用很有用,例如设计用于测试制动反应时间的简单驾驶员版程序。这可能会引起争议,但会带来非常“平坦”的体验。

  为了获得完全身临其境的VR体验,6dof可以让您以360度的圆圈围绕某个项目走动,弯腰并从上至下查看该项目-或蹲伏并从下至上查看该项目。这种位置跟踪带来了更多的参与体验,这对于诸如消防模拟之类的现实模拟至关重要,在这种模拟中,需要更自由地移动和操纵环境中的对象。

  过去,大多数较便宜的VR技术仅实现3dof,因为跟踪旋转运动的过程比跟踪平移运动更容易,成本也更低。

  当前,支持6dof的VR系统比3dof昂贵得多,但是随着该技术变得更简单,复制更便宜,价格正在下降。最终,预计大多数VR体验都将采用6dof,这将为基于VR的培训和模拟提供更多选择。

  所以你有它。现在您了解了3dof和6dof之间的区别,甚至可能在此过程中做了一些练习!

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