斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)用Wi-Fi技術(shù)實(shí)現(xiàn)VR應(yīng)用中的追蹤定位。

在目前實(shí)現(xiàn)的VR游戲體驗(yàn)中，用戶佩戴好設(shè)備，看著系統(tǒng)屏幕投影的虛擬3D世界，然后在規(guī)定的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。但是限于追蹤限制，用戶也只能在這塊規(guī)定的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。對(duì)此，斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型Wi-Fi芯片系統(tǒng)（Wicapture），讓游戲體驗(yàn)更加自由。

現(xiàn)在常見的VR游戲體驗(yàn)，為了有效追蹤用戶肢體上的動(dòng)作，廠家的設(shè)計(jì)通常是在室內(nèi)設(shè)定好的區(qū)域周邊裝配一個(gè)或多個(gè)紅外攝像頭，這樣頭戴設(shè)備上的紅外線燈發(fā)出的紅外線就可以被攝像頭捕捉到，從而追蹤玩家前后左右的移動(dòng)。

然而這些系統(tǒng)都存在共同的缺陷：為了保證良好的體驗(yàn)，用戶必須在幾平方米以內(nèi)，如果走出來則無法追蹤到。并且，在游戲過程中必須確保沒有其他人或障礙物進(jìn)入，以防止信號(hào)被阻隔。

為了能夠有更多的自由和更低的成本，斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了普通的無線電技術(shù)Wi-Fi。不過，計(jì)算機(jī)科學(xué)家Manikanta Kotaru指出，雖然Wi-Fi已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但是它的追蹤準(zhǔn)確度達(dá)幾十厘米，所以如果應(yīng)用在VR體驗(yàn)上，精度不足就是一大缺陷。

為了解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)提出了解決方案：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi芯片（如手機(jī)里的）和兩個(gè)Wi-Fi接收器（類似家里的路由器）。

這里，芯片和接收器之間的信號(hào)傳輸是通過高頻傳輸?shù)?，為了?shí)現(xiàn)毫米的追蹤精度，必須要測(cè)量出信號(hào)從芯片到接收器的傳輸時(shí)間。但是，芯片和接收器的時(shí)鐘頻率是不同的，而且含有Wi-Fi的設(shè)備時(shí)鐘大多都不同步。

于是Kotaru利用信號(hào)的多徑效應(yīng)（直接傳送到接收機(jī)的無線電波為直射波，通過墻壁返回到接收機(jī)的信號(hào)為反射波）寫了一個(gè)算法。該算法同時(shí)追蹤兩個(gè)不同路徑下的信號(hào)，通過多個(gè)發(fā)射機(jī)組合，利用三角測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的追蹤。

實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家將Wi-Fi芯片放置在機(jī)械設(shè)備上，在辦公室角落放置了四個(gè)Wi-Fi發(fā)射機(jī)，當(dāng)他們以各種方式移動(dòng)芯片時(shí)，Wicapture都可以維持1cm的精度；即便當(dāng)研究人員用家具遮擋發(fā)射機(jī)，只要維持兩個(gè)發(fā)射機(jī)和芯片有信號(hào)聯(lián)系，誤差就可以維持在1.5cm。

對(duì)于這一創(chuàng)新，MIT的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Dina Katabi說：“將虛擬現(xiàn)實(shí)與無線傳輸聯(lián)系在一起，這真的是非常棒的做法。”

雖然研究團(tuán)隊(duì)承認(rèn)，Wicapture的反應(yīng)時(shí)間比紅外攝像機(jī)的反應(yīng)時(shí)間慢，準(zhǔn)確度也沒有那么高，但是他們認(rèn)為可以通過與加速度計(jì)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)高精度和低反應(yīng)時(shí)間。盡管未來仍需優(yōu)化，但目前，這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)已經(jīng)可以使用。

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