虛實之間 高通驍龍835 VRDK支持的6DoF技術是什麼？

早在2月底高通（Qualcomm）發布了驍龍835 VRDK，這是基於驍龍835移動平台最新的VR HMD解決方案，能幫助開發者打造更佳極致體驗的VR內容。在高通進入VR領域之初，就強調單一HMD無需外部感測器支持可實現完整的VR體驗——既具備環繞視角更可在現實世界中走動，讓人能行走在虛實之間，最新的驍龍835 VRDK亦具備該特性。此特性關鍵點是支持6DoF （6 Degree of Freedom，六自由度），那6DoF技術到底是什麼，先從最普通的VR眼鏡說起。

高通驍龍835 VRDK

在VR興起後，不少國內廠商都推出了手機用VR眼鏡，廉價的由硬紙皮製成、售價數元，價高的不過改用塑料外殼、可調眼鏡度數，從最終VR體驗來看都沒有質的差別，因為這些產品只有3DoF（三自由度）。

要確定一個點在一個平面中位置，需要x、y兩條軸，要確定一個點在一個立體空間中位置，需要x、y、z三條軸，假若要知道一個點在立體空間運動方向，只要知道該點運動前後兩組x、y、z軸數據即可，也就說只需3DoF即可實現。

3DoF示意圖

在今天智能手機早已普遍內置了陀螺儀與加速計，能夠提供3DoF數據，安裝上VR眼鏡後也是靠手機自身檢測頭部運動的方向與速度，所以廉價VR眼鏡真的只是一個眼鏡而已，幾元到百元的VR眼鏡並沒有質的區別。

只有3DoF的VR眼鏡有一個非常嚴重缺點——無法在現實世界中行走，假若在人現實世界中前進時，會產生一個向前的速度，頭部同時運動，那就在同一方向上再產生一個速度，3DoF無法分清楚誰在運動，是頭部呢，是身體呢，還是二者都在動。

HTC Vive拆解

要解決此問題必須將自由度提升到6DoF，比如說HTC Vive上的Lighthouse技術。Lighthouse定位技術源自Valve，它主要由兩部分組成，一是VR眼鏡，但與普通VR眼鏡不同，Lighthouse VR眼鏡表面帶有多個光學感測器；二是兩個Lighthouse基站，每一個基站都具有紅外LED陣列與兩個轉軸互相垂直的旋轉紅外激光發射器。在部署時，兩個基站放置在高位、對角線放置，其中一個作為主機，然後光學同步，讓二者發射的紅外線成為一個能掃描整個空間的網路。眼鏡上的光學感測器接收到紅外信號後，就可以算出眼鏡到基站的距離，最終計算眼鏡在空間的位置、運動方向，獲得完整的6DoF數據。若在VR眼鏡中加入陀螺儀與加速計，能進一步提高Lighthouse的定位精度。

Lighthouse優勢不少，對於用戶來說，Lighthouse延遲很小，能帶來很好的VR體驗，對計廠商來說Lighthouse定位耗費的運算資源很小，能有效降低成本與縮小運算設備的尺寸。