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空間定位系統(tǒng)有著很悠久的歷史，從最初的星象，到后來的 “牽星術”。你可以根據(jù)牽星板測定的垂向高度和牽繩的長度，即可換算出北極星高度角，它近似等于該地的地理緯度。
時至今日，定位技術隨著科技的發(fā)展日漸成熟和精確。近日，Valve宣布對一些做手勢硬件廠商開放Lighthouse定位技術套件，空間定位技術又成為大家關注的焦點。
其實，除了大家熟知的Lighthouse，還有非常多的空間定位技術。魔多君盤點了幾種常用的空間定位技術，先來了解下它們：
1.GPS衛(wèi)星定位技術
GPS應該是大家最熟悉的定位技術，它是利用24顆工作衛(wèi)星發(fā)射信號，通過時間差測出距離，進而確定待測點的位置。因為同時利用了24顆衛(wèi)星，它能夠排除一些誤差較大的數(shù)據(jù)，使得定位更精確。
去年，國外一個戴上VR頭盔開賽車的宣傳視頻火爆網(wǎng)絡，它就是采用了GPS定位。視頻如下：
GPS定位系統(tǒng)覆蓋全球，而且是免費的，是非常理想的室外定位系統(tǒng)。但是其缺點也相當明顯：信號受建筑物影響較大，衰弱很大，定位精度相對較低。而且，而定位不準會直接導致眩暈，所以在VR 領域很少采納。
2. 影像識別（Opti Track）
應用這類定位技術最具代表性的就是Opti Track，很多人把Opti Track定義為光學定位，但是魔多君認為，把它定義為影像識別更為直觀。先來看一個Opti Track應用的視頻：
這類定位方案的基本原理簡單的說就是利用多個紅外發(fā)射攝像頭、對室內(nèi)定位空間進行覆蓋，在被追蹤物體上放置紅外反光點(就是我們看到的)，通過捕捉這些反光點反射回攝像機的圖像，確定其在空間中的位置信息。
這類定位系統(tǒng)有著非常高的定位精度，延遲也能達到20ms以內(nèi)。它的缺點是造價非常昂貴，且供貨量很小。一個攝像頭的價位就要1000美元以上，而要覆蓋一個大概5x5米的定位空間，一般需要6~10個攝像頭，成本之高，可想而知。
這類系統(tǒng)主要應用在類似線下體驗店這樣的商用場景，家用還太昂貴。
3. 紅外光定位（Lighthouse）
這類定位技術的代表產(chǎn)品為HTC Vive 的Lighthouse 室內(nèi)定位技術，它是目前業(yè)內(nèi)精度最高的定位系統(tǒng)�；驹砭褪抢枚ㄎ还馑�，對定位空間發(fā)射橫豎兩個方向掃射的激光，在被定位物體上放置多個激光感應接收器，通過計算兩束光線到達定位物體的角度差，解算出待測定位節(jié)點的坐標。
它以兩個垂直的面進行掃描
Lighthouse 其實是由17個獨立的光點二極管，可以無障礙地去定位方位。設計師非常巧妙和低成本的，詳細可瀏覽魔多君之前的文章《我與Valve工程師討論Lighthouse：不只精確，還很優(yōu)雅！》
但是，這個定位系統(tǒng)也存在它的弊端，由于光路很容易被遮擋，遇到障礙物不能“拐彎”，不適用于較大的空間，Lighthouse的定位空間只有5*5米。
4. 低功耗藍牙定位（iBeacons定位）
iBeacons是蘋果公司2013年9月發(fā)布的移動設備用的操作系統(tǒng)配備的新功能。它的基本原理簡單的說，就是利用有低功耗藍牙(BLE)通信功能的設備(iPhone手機或其他設備)向周圍發(fā)送自己特有的ID，接收到該ID的應用軟件會根據(jù)其攜帶的信息采取一些動作。比如，在構建有iBeacon的商場，用戶帶著iPhone，走到某個商戶門前，就會自動彈出這個商戶相應的促銷信息。
這種定位方案定位精度很低，對設備的要求也比較高，不太適用于VR行業(yè)的應用。
5.Wi-fi定位
具體來說，Wi-Fi能夠定位原理是這樣的：
1.每一個無線AP（路由器）都有一個全球唯一的MAC地址，并且一般來說無線AP在一段時間內(nèi)不會移動；
2.設備在開啟Wi-Fi的情況下,即可掃描并收集周圍的AP信號，并獲取到AP廣播出來的MAC地址；
3、設備將這些能夠標示AP的數(shù)據(jù)發(fā)送到位置服務器，服務器檢索出每一個AP的地理位置,并結合每個信號的強弱程度,計算出設備的地理位置并返回到用戶設備；
但是，需要注意的是，位置服務商要不斷更新、補充自己的數(shù)據(jù)庫，以保證數(shù)據(jù)的準確性。
目前wifi定位系統(tǒng)節(jié)點耗費差不多20美元，精度為米級，也不適用于VR領域的空間定位。
6.超聲波定位
這種定位技術的靈感來源于蝙蝠。蝙蝠在夜間飛行的時候，喉頭發(fā)出一種超過人的耳朵所能聽到的高頻聲波（即超聲波），這種聲波沿著直線傳播，一碰到物體就迅速返回來，它們用耳朵接收了這種返回來的超聲波，使它門能作出準確的判斷，引導它們飛行。
在實際應用中，超聲波定位的技術也有很多方案，這里介紹一個最簡單的：利用三面垂直的墻壁進行定位。在三面有墻壁的場所，你使用的設備可以理解為空間中某一個信號發(fā)射點，它向周圍發(fā)射超聲波，測距系統(tǒng)會利用發(fā)射和反射回來的聲波產(chǎn)生的時差，乘以波速即可以算出距離。
利用三面垂直的墻壁進行定位
超聲波定位的成本較低，但是由于超聲波在空氣中的衰減較大，它試用于較小范圍，一般為幾十米，測量的精度為厘米級。目前應用于無人車間等場所的移動物體。
“光學+無線”最適合VR
眾所周知，VR 眩暈是一個非常大的難題，這也意味著，它對定位精度的要求非常高，所以在小范圍內(nèi)，光學是最佳的選擇。當然，在室外的大空間情況下，“光學+無線”是非常好的方法，在遇到障礙物時，無線定位可以對光學進行補充。這樣既保證了精度，也解決了光學定位容易被遮擋的難點。