虛擬現(xiàn)實(shí)中用到的五種定位追蹤技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)在仿真環(huán)境中當(dāng)使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)可以迅速進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)特征傳回，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的臨場(chǎng)感、真實(shí)感。要實(shí)現(xiàn)該類(lèi)應(yīng)用，首先要讓計(jì)算機(jī)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(shuō)位置追蹤技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的重要組成部分之一。目前常用的定位主要有超聲式、光學(xué)式、電磁式和機(jī)械式四種技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向，當(dāng)然還有慣性和圖像提取的技術(shù)方式，同時(shí)，不依賴(lài)于傳感器而直接識(shí)別人體人體特征的運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)也將很快進(jìn)入實(shí)用，從技術(shù)角度來(lái)看，運(yùn)動(dòng)捕捉就是要測(cè)量、、記錄物體在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。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(dá)某一特定位置的相位差或是時(shí)間差來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的定位和的，但其會(huì)因超聲波的反射、輻射或空氣的流動(dòng)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(méi)有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應(yīng)用范圍。2、光學(xué)式位置追蹤系統(tǒng)(PST光學(xué)位置追蹤系統(tǒng))是通過(guò)對(duì)目標(biāo)物體上特定光點(diǎn)的和監(jiān)視來(lái)完成運(yùn)動(dòng)定位和捕捉任務(wù)的。對(duì)于空間中的某一點(diǎn)，只要它能同時(shí)為兩攝像頭所見(jiàn)。廣東光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)，可以聯(lián)系位姿科技（上海）有限公司；寧夏的光學(xué)導(dǎo)航廠(chǎng)家

 而精確度是指同一項(xiàng)目的測(cè)量彼此之間的接近程度。這樣，精度和準(zhǔn)確性都是單獨(dú)的。換句話(huà)說(shuō)，可能非常準(zhǔn)確，但不是非常精確，反之亦然。達(dá)到較佳測(cè)量的準(zhǔn)確度和精度都很高。飛鏢盤(pán)是演示精度和準(zhǔn)確性之間差異的經(jīng)典方法。盤(pán)中心是準(zhǔn)心。飛鏢降落到離中心距離越近，其精度就越高。（左）如果飛鏢緊密地散布在中心附近，則既精確又精確。（中）如果所有的飛鏢都靠得很近，但是離中心很遠(yuǎn)，即是精度，而不是準(zhǔn)確度。（右）如果飛鏢既不靠近中心也不彼此靠近，則既沒(méi)有精度也沒(méi)有準(zhǔn)確度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO5725-1，光學(xué)追蹤精度定義為真實(shí)性和精度的組合。真實(shí)度是測(cè)量值與真實(shí)位置之間的差；它通常由重復(fù)測(cè)量的平均值表示，通常指系統(tǒng)誤差。精度是可重復(fù)性的度量；它通常由重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，指的是隨機(jī)誤差和噪聲。表述上通常將高度依賴(lài)于空間中測(cè)量位置的光學(xué)追蹤系統(tǒng)的精度和準(zhǔn)確度誤差定義為基準(zhǔn)定位誤差（FLE）。光學(xué)追蹤系統(tǒng)的準(zhǔn)確性術(shù)語(yǔ)“準(zhǔn)確性”通常用于描述光學(xué)追蹤技術(shù)。但其應(yīng)用和定義可能不一致。首先必須在應(yīng)用精度和固有光學(xué)追蹤系統(tǒng)精度之間進(jìn)行區(qū)分。應(yīng)用程序準(zhǔn)確性包括許多錯(cuò)誤源：光學(xué)追蹤系統(tǒng)的固有精度（例如，相對(duì)于設(shè)備的工作空間中的測(cè)量位置）。寧夏的光學(xué)導(dǎo)航廠(chǎng)家光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用，可以咨詢(xún)位姿科技（上海）有限公司；

科研儀器集成化的基本是采用標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)定制和非標(biāo)儀器系統(tǒng)的搭建（2018年由黑龍江大學(xué)劉書(shū)鋼教授與中國(guó)科學(xué)院大學(xué)史祎詩(shī)教授共同提出），圖1就是集成化儀器的一個(gè)典型案例。圖1采用標(biāo)準(zhǔn)件的形式，搭建出一臺(tái)科研測(cè)量級(jí)別的偏振光方向檢測(cè)儀，采用了黑龍江大學(xué)的發(fā)明（）技術(shù)。搭建的系統(tǒng)具有簡(jiǎn)潔、有基準(zhǔn)、穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)一體化等優(yōu)點(diǎn)。（圖中光學(xué)機(jī)械件全部由銳光凱奇提供）該系統(tǒng)的全部零件通過(guò)鎢鋼籠杠連接成為一體，對(duì)外界環(huán)境的影響能夠減少到小，這使得儀器集成化成為可能。而目前業(yè)界還基本完成不了整個(gè)系統(tǒng)的集成化功能，可以提供子系統(tǒng)（全部系統(tǒng)中的一個(gè)部分）。科研儀器集成化由于技術(shù)門(mén)檻比較高，目前還未在公開(kāi)報(bào)道中報(bào)道了國(guó)內(nèi)外企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，作者希望通過(guò)此文以饗讀者，與同行交流。光學(xué)系統(tǒng)的搭建基礎(chǔ)是什么光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成其實(shí)是一個(gè)典型的光、機(jī)、電+控制的組合，下邊分別簡(jiǎn)單介紹。1.基本光學(xué)元件的功能組成儀器系統(tǒng)的基本光學(xué)元件如圖2所示，可以大致分為透鏡、棱鏡、反射鏡、濾光片、偏振片、衰減片、物鏡、光源、傳感器、光譜儀（可以歸結(jié)到傳感器，由于它的功能性比較強(qiáng)，單獨(dú)列出）等等。

PST光學(xué)定位(光學(xué)追蹤)使用實(shí)際物體進(jìn)行3D交互和3D測(cè)量（即追蹤目標(biāo)物），無(wú)需連線(xiàn)。追蹤目標(biāo)是可以被PST光學(xué)定位儀(光學(xué)追蹤/光學(xué)追蹤)識(shí)別并確定3D位置和方向的物理對(duì)象。正如使用鼠標(biāo)對(duì)指針進(jìn)行2D定位一樣，目標(biāo)物可用于對(duì)物體進(jìn)行6自由度3D定位。以毫米精度對(duì)目標(biāo)物的3D位置和方向（姿態(tài)）進(jìn)行光學(xué)定位，從而確保無(wú)線(xiàn)操作。光學(xué)追蹤目標(biāo)物示例該系統(tǒng)基于紅外（IR）照明，可以減少來(lái)自環(huán)境的可見(jiàn)光源的干擾。通過(guò)使用用反光標(biāo)記點(diǎn)，可以將任何物體變?yōu)樽粉櫮繕?biāo)。也可以將IRLED用作標(biāo)記點(diǎn)，通常稱(chēng)為“活動(dòng)標(biāo)記點(diǎn)”。PST使用這些標(biāo)記點(diǎn)來(lái)識(shí)別目標(biāo)并重建其姿態(tài)?；旧?，任何物理對(duì)象都可以用作追蹤目標(biāo)，例如筆、立方體甚至玩具車(chē)。也可以使用其他光學(xué)定位系統(tǒng)經(jīng)常使用的類(lèi)似天線(xiàn)的目標(biāo)物。1.被動(dòng)反光標(biāo)記點(diǎn)反光標(biāo)記點(diǎn)用于將對(duì)象轉(zhuǎn)換為追蹤目標(biāo)。PST使用這些標(biāo)記點(diǎn)來(lái)識(shí)別對(duì)象位置并確定其姿勢(shì)。為了使PST能夠確定目標(biāo)的位姿，必須使用至少四個(gè)標(biāo)記點(diǎn)。標(biāo)記點(diǎn)的大小確定比較好追蹤距離：對(duì)于，建議使用小直徑為7毫米的圓形或球型標(biāo)記點(diǎn)。對(duì)于設(shè)定追蹤目標(biāo)，PST可以使用平面反光標(biāo)記點(diǎn)和球形標(biāo)記點(diǎn)。反光標(biāo)記點(diǎn)。支持平面和球形標(biāo)記點(diǎn)。青海光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用，可以咨詢(xún)位姿科技（上海）有限公司；

因此采用仿真計(jì)算方式獲取實(shí)際工程的定位效果。構(gòu)建如下態(tài)勢(shì):目標(biāo)艦干舷+橋樓有效高度為20m,浮標(biāo)高度為m,浮標(biāo)對(duì)目標(biāo)探測(cè)距離約12km,母船分別釋放不同數(shù)量浮標(biāo),浮標(biāo)正多邊形布置,孔徑(浮標(biāo)與相鄰近浮標(biāo)的距離)均為1000m,目標(biāo)在浮標(biāo)陣附近做正方形運(yùn)動(dòng),目標(biāo)初距8km,處于浮標(biāo)陣正北方向,航向90°,速度18kn,當(dāng)目標(biāo)距浮標(biāo)陣中心距離大于12km時(shí),目標(biāo)右轉(zhuǎn)向90°進(jìn)行機(jī)動(dòng)如圖5所示。圖5多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位仿真場(chǎng)景圖光學(xué)浮標(biāo)測(cè)量周期為5s,浮標(biāo)探測(cè)誤差一倍均方差為°,流速Vflow=1kn,流向角αflow服從均值和0°,方差為20°的正態(tài)分布,船長(zhǎng)Ls=120m,以120s為測(cè)量窗口對(duì)目標(biāo)進(jìn)行滑窗非線(xiàn)性小二乘濾波,不同數(shù)量(3~5)浮標(biāo)定位仿真結(jié)果如圖6~圖8所示。圖63浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖74浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖85浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖在方位測(cè)量隨機(jī)誤差一定的條件下,影響光學(xué)定位的主要因素有光學(xué)對(duì)焦模糊(測(cè)量誤差°,光學(xué)對(duì)焦模糊為1~5倍目標(biāo)長(zhǎng)度)、無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)間誤差(廣播時(shí)間誤差s)、浮標(biāo)自身定位誤差(2階原點(diǎn)距為20m),分別分析上述各因素對(duì)目標(biāo)定位的影響,各因素的選取按照實(shí)際測(cè)量設(shè)備的性能選取。山西光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用，可以咨詢(xún)位姿科技（上海）有限公司；寧夏的光學(xué)導(dǎo)航廠(chǎng)家

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PSTBase系列是專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足追蹤距離為20厘米至3米的用戶(hù)需求而設(shè)計(jì),其基礎(chǔ)線(xiàn)追蹤以及小追蹤距離為20厘米。PSTBase是適用于桌面式動(dòng)作捕捉或用于仿真設(shè)備的理想解決方案（例如,可用于汽車(chē)、飛機(jī)以及手術(shù)仿真或?qū)Ш?、機(jī)器視覺(jué)等）。PST光學(xué)定位儀系列產(chǎn)品均為提前校準(zhǔn)、即插即用的高精度系統(tǒng)。每臺(tái)PSTBase光學(xué)定位都是完全單獨(dú)的追蹤單元?？芍苯娱_(kāi)箱使用，無(wú)需校準(zhǔn)且捕捉攝像頭無(wú)需進(jìn)行注冊(cè)。。PSTBase的數(shù)據(jù)結(jié)果可通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行完全透明分享。只需在另外一臺(tái)電腦上安裝客戶(hù)軟件并進(jìn)行連接。PSTBase光學(xué)追蹤擁有穩(wěn)定的定位技術(shù)以及新穎的外觀(guān)光學(xué)追蹤器PSTBase使用3D定位技術(shù)，可測(cè)量固定在被捕捉物體上的主動(dòng)或被動(dòng)標(biāo)記的3D位置。使用此信息，每臺(tái)PSTBase設(shè)備都可以確定在特定測(cè)量容積內(nèi)的被標(biāo)記物體的位置和方向。使用PSTBase光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，您可將任意物體轉(zhuǎn)換為3D測(cè)量目標(biāo)。對(duì)于需要根據(jù)自己的特定用例進(jìn)行追蹤的用戶(hù)，可使用定制化解決方案。如您想要了解具體案例或討論可能性，請(qǐng)與我們聯(lián)系。寧夏的光學(xué)導(dǎo)航廠(chǎng)家

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