XR核心算法 - 6DoF

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六自由度追踪（6DoF）是指用户在物理空间内任意位置和方向的自由观看能力，通过传感器或输入控制器捕获用户移动，支持空间位移和头部姿态变化。主要应用于用户自由移动并同时通过头戴式显示器（HMD）观看虚拟现实（VR）视频内容的场景。与3DoF VR眼镜相比，6DoF眼镜能够检测头部转动和身体移动引起的视野变化。

6DoF追踪的实现方式主要包括使用单摄像头、单眼鱼眼摄像头、双目鱼眼摄像头，以及采用边缘计算。单摄像头成本低，易于集成，但性能受限于较低的帧率。单眼鱼眼摄像头提供更高的刷新率，但可能产生尺度漂移。双目鱼眼摄像头提供更准确的追踪和尺度测量，但需要较高的计算资源。边缘计算可以提高追踪性能并兼容不同平台，但成本较高。

6DoF追踪的基本原理涉及对物体的平移和旋转自由度的计算，可以表示为绕x轴旋转、绕y轴旋转和绕z轴旋转，以及沿x、y和z轴的平移。在物理世界中，这些自由度描述了物体在三维空间中的所有可能的移动和旋转方式。

在AR眼镜上实现6DoF追踪时，选择不同的摄像头配置（单摄像头、单眼鱼眼摄像头、双目鱼眼摄像头）取决于成本、性能和设计限制。每种方案都有其优势和局限性，因此设计人员应根据AR眼镜的应用场景来选择最合适的解决方案。

姿态与旋转矩阵用于描述物体在空间中的姿态和方向，3D-2D点云问题通过PnP（Perspective-n-Point）算法解决，该算法根据多个2D点投影到3D空间中的位置来计算相机的位姿。六自由度系统（6DOF）的自由度计算公式用于计算物体在空间中的移动和旋转，算法解析涉及数学和计算机视觉领域的知识。