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Vor- und Nachteile der verschiedenen Tracking-Lösungen

Gemeinhin bezeichnet man das Tracking-System der Rift S und der WMR-Brillen zwar als Inside-Out, aber das Lighthouse-Tracking der Vive, der Index oder auch der Pimax fällt genauso unter diese Begrifflichkeit. Grundsätzlich bestimmt nämlich das Headset in beiden Fällen seine Position im Raum. Das Lighthouse-Tracking nutzt dabei die Lighthouse-Boxen (Marker-Based) um eine genaue Position des Headsets und der Controller zu bestimmen. Bei der Rift S, der Quest und bei WMR übernehmen das unter anderem die verbauten Kameras im Headset selber. Dies nennt man Markerless Inside-Out.
Das Lighthouse-Tracking wäre dann, um diese Begrifflichkeiten im Vorfeld geklärt zu wissen, ein Marker-Based Inside-Out.
Die Lösungen der PSVR und der Rift CV1 bezeichnet man wiederum als Outside-In Tracking, da die außen liegenden Kameras die Position bestimmen.

WMR-Headsets waren die erste Generation der Markerless Inside-Out Lösungen. Diese Headsets nutzen zwei integrierte Kameras, welche in der Front des Headsets verbaut sind. Auch die relativ neue Lösung von HP (Reverb) setzt noch auf dieses Setting.
Erst mit der Quest (vier Kameras), der Rift S (fünf Kameras) und der HTC Cosmos (sechs Kameras) wurde der Erfassungsbereich vergrößert, sodass die Controller in einem größeren Radius um das Headset herum lokalisiert werden können.
Trotz alledem haben wir bei Markerless Inside-Out das Problem, dass alles, was außerhalb des Sichtfeldes dieser Kameras geschieht, nicht eindeutig erfasst werden kann. Durch z.B. Beschleunigungssensoren in den Controllern kann die Position zwar grob geschätzt werden, je länger man sich jedoch mit den Controllern außerhalb dieses Bereiches aufhält, desto ungenauer wird die Position im Spiel definiert. Die neueren Markerless Inside-Out Lösungen decken zwar ein größeres Sichtfeld ab, sind aber längst nicht in der Lage alle Positionen der Controller genau definieren zu können.

Ein kurzes Video dazu veranschaulicht hier am Beispiel der Samsung Odyssey + (WMR) die Ungenauigkeiten dieses Verfahrens im Vergleich zum Lighthouse-Tracking der Valve Index:

Bei dem Lighthousetracking werden zwei Boxen in den Ecken des zu trackenden Spielbereiches installiert. Dies kann entweder mit entsprechenden Wandhalterungen geschehen, auf Möbelstücken positioniert oder auf Stativen angebracht werden. Die Boxen selber benötigen dabei lediglich eine Stromversorgung. Über diese beiden “Leuchttürme” können dann selbst im Rücken des Spielers die Controller exakt erfast werden.

Im betreffenden Softwaresetting beider Inside-Out (WMR, Rift S, Quest, Cosmos, Vive, Index & Pimax) und der Outside-In (CV1 und PSVR) Lösungen wird der bespielbare Trackingbereich ähnlich einfach definiert.
Die Markerless Inside-Out Lösungen haben dabei gegenüber dem Marker-Based Inside-Out und dem Outside-In Systemen den charmanten Vorteil, keine weiteren Gerätschaften im Raum positionieren zu müssen. Die Flexibilität dieser Headsets ist damit höher und der Aufbau gestaltet sich einfacher bzw. entfällt damit.
Das Lighthousesystem ist eher eine Lösung für feste Installationen, bietet jedoch das optimalste Tracking im VR-Umfeld.

Für Cockpitspiele wie z.B. Dirt Rally, Elite Dangerous & Co. sind die Nachteile, die sich aus dem Markerless Inside-Out ergeben, zweitrangig. Auch viele andere Spiele sind damit sehr gut spielbar, da sich die Controller zumeist im Sichtfeld der Kameras bewegen und kurze Momente, in denen dies nicht der Fall ist, durch andere Techniken überbrückt werden können.
Marker-Based Inside-Out spielt dann seine Vorteile aus, wenn es darum geht die Controller z.B. sehr nahe am Headset selber halten zu müssen (Pfeil & Bogen-Spiele, Sniper-Games etc.), da es hier aufgrund des sehr geringen Abstands zu den verbauten Trackingkameras zu Problemen kommen kann. Auch Schild & Schwert Spiele (siehe Video) sind optimaler mit dem Ligthhouse-System spielbar.

2 thoughts on “Vor- und Nachteile der verschiedenen Tracking-Lösungen

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