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uSens凌感CTO费越受邀出席SVVR 详解人机交互追踪技术

来源:投影时代 更新日期:2016-04-30 作者:佚名

    4月27到29日,硅谷本土专注于虚拟现实领域的专业峰会SVVR(Silicon Valley VR Expo)持续三天在美国加州圣荷西会议中心举行。uSens凌感联合创始人、CTO费越博士,受主办方邀请,就虚拟现实中人机交互的演变发表演讲。

    4月27到29日,硅谷本土专注于虚拟现实领域的专业峰会SVVR持续三天在美国加州圣荷西会议中心举行。uSens凌感联合创始人、CTO费越博士,受主办方邀请,就虚拟现实中人机交互的演变发表演讲。SVVR创始人Karl Krantz曾亲自拜访uSens凌感办公室,体验过demo后,Karl非常惊讶,表示“这是我迄今为止见过的最好的inside-out tracking!”,这也是此次受邀演讲的缘起。此次费越博士深入剖析了追踪技术如何一步步进化为inside-out的追踪方式,并指出目前存在的技术难题与解决前景。

    在三维人机交互领域从事前沿研究已有十余年的计算机视觉资深专家费越博士,首先梳理了VR发展的脉络,指出为了让虚拟现实从门槛颇高的专业术语进入到被大众消费者接受的亲民概念,这个产业经过了从三维桌面,到房间级VR,到桌面级VR,再到头戴式VR的四个阶段。

    首先,我们来看三维桌面。在二维数字环境中关于三维的尝试可以追溯到在windows系统中的三维桌面,诸如1991年PARC公司的Information Visualizer,2000年微软研究中心的TaskGallery,2003年Sun Microsystems的Project Looking Glass, 以及费越博士在2003年攻读博士期间利用业余时间创办的Infinite 3D公司的产品Cube。(Cube是世界上第一个具有交互的三维用户界面,允许用户将屏幕进行沉浸式的360度全方位旋转,类似于近十年后才实现的虚拟现实头盔。截止至2004年,已有超过一百万用户下载了Cube,其中不乏一些大公司的研究实验室)。2009年,时任松下硅谷实验室作为项目经理的费越将交互三维桌面的尝试挪到了电视上,开发出了基于触感的电视遥控器和交互系统。

    之后,开始进入房间级VR的探索,这里值得一提的是CAVE systems,但费越认为,这种系统虽然追踪精度很高,但是自由度颇低,无法追踪手与手指的动作。2010年,费越与松下硅谷实验室开发了Natural Interaction system,这套系统拥有更高的自由度追踪,交互体验更加自然与丰富,这套系统推动了这种VR从商用引用到了民用。

    VR的发展逐步推进,从房间级挪移到桌面级VR。桌面级VR的尝试包括微软的Surface以及ZSpace的产品,其中后者拥有高精度的VR视觉与交互,因此可以作商业设计之用,但是却不够自然。而费越在2012年开发的Tavola桌面VR系统,不仅拥有自然的三维手势交互,更拥有120度视角以及六自由度头部追踪。六自由度(三维直线运动+三维旋转运动)头部追踪技术是基于外部红外感应(IR)镜头(Oculus Rift DK2和Crescent Bay都在使用类似的技术)与虚拟现实立体声渲染结合的技术,以求实现沉浸式全息影像的视觉体验。而三维手势跟踪是基于计算机视觉(computer vision)算法和空间深度感测(depth sensing)镜头的技术,用户可以直接通过手部动作与三维虚拟物体进行直接互动。

    在此之后,VR终于进入了头显设备的形式,也就是现在大家普遍看到的样态。而这种形式之所以会爆发的原因,费越认为核心正是追踪技术,因为这种技术更加丰富、更高质量、也更具有交互性。目前,业内认为更容易被大众市场接受的是具有轻交互的移动VR,同时需要提供更自然的交互。费越指出,移动VR交互应该可以做到三维自然手势交互、三维头部追踪、增强现实功能、甚至在未来做到全身追踪。基于移动的特性,这些追踪都应该是由内而外进行的,无需外部设备。同时,移动VR在以下四个方面有非常大的需求:简易安装、轻耗电、低CPU/GPU用量以及轻重量,而这四点,几乎都是阻碍可以实现inside-out tracking的技术难题。但是在uSens凌感,移动VR的inside-out tracking,已经实现了。而这背后,就是uSens凌感核心技术之一:超低延迟的精准的骨骼追踪。此外,uSens凌感的基于inside-out方式的位移检测与AR功能也已实现。    最后,费博根据目前VR的技术难题指出了解决这些难题的技术趋势,那就是从信号处理到计算机视觉,再到人工智能。目前,费博带领的uSens凌感研发团队正在快速壮大,也欢迎共同志向的有识之士加入。

    注解:何谓inside-out tracking技术?我们将脑洞移至皮克斯最佳动画《头脑特工队》,并把其中的五位情绪控制人员替换为一对人工智能“小眼睛”,这对机器小眼睛被“植入”到你头戴的显示设备中,负责追踪你和现实世界中的一举一动,并通过计算机视觉算法同步到眼前的VR/AR环境中,实现实时的多维度人机交互。他们能够取代外置的追踪设备,就像你的大脑一样工作,由内而外,就此模糊了虚拟与现实的界线。

    关于uSens凌感:

    uSens凌感是2013年创立于硅谷的高科技公司,专为AR / VR 提供三维人机交互解决方案。创始人及核心研发团队成员,均为在美十余年的业内资深专家,分别曾就职于Intel、亚马逊、松下、苹果、三星等巨头科技公司,在人工智能、三维图像识别等方面,业内知名。uSens凌感掌握基于移动vr的26自由度三维手势交互、6自由度位移监测以及AR叠加等先进技术,全球领先。

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