谷歌黑科技：僅用手機陀螺儀實現AR中動作追蹤

編譯/VR陀螺

今日，谷歌Research團隊在網站上發表博客稱，為安卓上的Motion Stills（視頻捕捉和觀看app）增加了全新的AR模式。在AR模式下，用戶只需點擊屏幕就可以將有趣的虛擬3D物體放置在靜止，或者移動中的水平面上（比如桌子、地板和手上），讓這些物體可以無縫的和動態的實時環境進行互動。我們還可以直接錄像以及導出GIF圖和視頻。

這一AR模式由實時動作追蹤功能所實現，這是基於iOS版Motion Stills的Motion Text和YouTube上的privacy blur的技術所實現的6自由度追蹤，能夠精確的追蹤靜止和移動的物體。谷歌的團隊對這一技術進行的完善和提升，使其可以在任何配備了陀螺儀的安卓設備上實現有趣的AR功能。

當用戶碰觸屏幕時，Motion Stills AR能夠將一個3D的虛擬物體「粘貼」到指定的位置，使其看起來就像真實世界的一部分一樣。通過假定跟蹤表面和地平面是平行的，同時使用設備的加速感測器來提供手機相對於地平面的初始定向，可以追蹤攝像頭的6自由度（3個平移自由度和3個旋轉自由度）。這讓我們可以精確的改變和渲染虛擬物體。

即時動作追蹤

即時運動跟蹤的核心是將攝像機的平移和旋轉估計分離，將其視為獨立的優化問題。 首先，我們只根據相機的視覺信號確定3D相機的平移。 為此，我們觀察目標區域的明顯2D映射和跨幀的相對比例。 一個簡單的針孔照相機模型將圖像平面中的盒子的平移和縮放與相機的最終3D平移相關聯。

為了解決這個問題，我們在我們現有的跟蹤器中添加了比例估計，並在攝像機的視場之外追加了區域跟蹤。 當相機靠近被跟蹤的表面時，虛擬內容能夠精確地縮放，這與真實世界對象的感知一致。 當你在目標區域的視場之外平移時，虛擬物體將重新出現在大致相同的位置。

在這之後，我們使用手機的內置陀螺儀來獲得設備的3D旋轉（滾動，俯仰和偏航）。 估測的3D對應圖像與3D旋轉相結合，使我們能夠在取景器中正確渲染虛擬內容。 而且由於我們分別處置旋轉和平移，所以我們的即時運動跟蹤方法不需要校準，可以在任何帶有陀螺儀的Android設備上工作。

———————————

更多新鮮有趣的相關資訊，歡迎關注VR陀螺的騰訊號

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！