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A simulator-based approach to evaluating optical trackers

机译：基于模拟器的评估光学跟踪器的方法

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摘要

We describe a software framework to evaluate the performance of model-based optical trackers in virtual environments. The framework can be used to evaluate and compare the performance of different trackers under various conditions, to study the effects of varying intrinsic and extrinsic camera properties, and to study the effects of environmental conditions on tracker performance. The framework consists of a simulator that, given various input conditions, generates a series of images. The input conditions of the framework model important aspects, such as the interaction task, input device geometry, camera properties and occlusion.rnAs a concrete case, we illustrate the usage of the proposed framework for input device tracking in a near-field desktop virtual environment. We compare the performance of an in-house tracker with an ARToolkitPlus-based tracker under a fixed set of conditions. We also show how the framework can be used to assess the quality of various camera placements given a pre-recorded interaction task. Finally, we use the framework to determine the minimum required camera resolution for a desktop, Workbench and CAVE environment, and study the influence of random noise on tracker accuracy.rnThe framework is shown to provide an efficient and simple method to study various conditions affecting optical tracker performance. Furthermore, it can be used as a valuable development tool to aid in the construction of optical trackers.
机译：我们描述了一种软件框架，用于评估虚拟环境中基于模型的光学跟踪器的性能。该框架可用于评估和比较不同条件下不同跟踪器的性能，研究内在和外在相机特性变化的影响，以及研究环境条件对跟踪器性能的影响。该框架由一个模拟器组成，该模拟器在给定各种输入条件的情况下，会生成一系列图像。框架的输入条件对重要方面进行建模，例如交互任务，输入设备的几何形状，相机属性和遮挡。rn作为一个具体案例，我们说明了所提出的框架在近场桌面虚拟环境中用于跟踪输入设备的用途。我们将固定条件下的内部跟踪器与基于ARToolkitPlus的跟踪器的性能进行比较。我们还将展示在给定预先记录的交互任务的情况下，该框架如何用于评估各种相机放置的质量。最后，我们使用该框架来确定台式机，Workbench和CAVE环境所需的最低摄像机分辨率，并研究随机噪声对跟踪器精度的影响。rn该框架可提供一种有效而简单的方法来研究影响光学的各种条件跟踪器性能。此外，它可以用作有价值的开发工具，以帮助构建光学跟踪器。

著录项

  • 来源
    《Computers & Graphics》 |2009年第2期|120-129|共10页
  • 作者

    F.A. Srnit; R. van Liere;

  • 作者单位

    Center for Mathematics and Computer Science (CWI), Amsterdam, The Netherlands;

    Center for Mathematics and Computer Science (CWI), Amsterdam, The Netherlands Eindhoven University of Technology, The Netherlands;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    virtual reality; optical tracking; simulation; evaluation;

    机译：虚拟现实;光学跟踪模拟;评价;

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