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我們經常會聽到人說，這個系統具有3DOF或者6DOF的追蹤功能，這是什么意思呢？我今天就介紹一個在VR行業里經常會聽到的概念–自由度（DOF, Degrees Of Freedom）。

自由度(DOF),實際上機械學是一些描述物理空間中物體狀態的獨立的參數。舉個最簡單的例子，在以為坐標系中，一個物體只有一個自由度來表述物體的位置，那就是這個物體距離原點的距離，知道了這個參數，我們就知道了這個物體在空間中的位置了。那么我們就說這個物體具有1DOF。同理，在2維世界中，我們描述物體時需要3個參數來描述物體的狀態：2個位置坐標，1個角度坐標。知道了這3個參數，那么我們就可以知道一個物體在二位坐標系中的機械學狀態了。再者到了3維世界，我們需要幾個自由度來描述物體狀態呢？答案是6個，即3個位置參數,3個角度旋轉參數。這6個參數是如何決定物體在空間中狀態的呢？如圖所示

從這張圖我們可以看出，要描述一個物體在3維空間中的位置和朝向信息，我們就需要6個自由度的數據信息。這也就是VR定位系統所要追求的目標。即6個自由度的追蹤?？赡苡型瑢W要說了，現在傳感器技術這么發達，這6個參數隨便就能測出來啦，搞那么復雜干什么？然而實際上情況并不是這樣。目前市面上的定位傳感器大多數采用的是IMU(Inertial Measurement Unit )慣性測量單元，比較常見的是手機里的陀螺儀和加速度計以及磁力計。這些傳感器的組合可以測量出物體精確的角度信息，即3個DOF，但是無法計算出物體精確的位置信息。這里最關鍵的原因就是累進誤差的存在，以及缺乏對應的參考向量。比如角度信息，由于地心引力的存在，我們可以以此作為參考，再根據角速度矯正出當前物體的角度信息。而對于位置來說，雖然我們可以獲得相應方向的加速度，但是由于傳感器累計誤差的影響，僅僅由加速度計算出的物體位置中會帶有累計的誤差，這樣的位置信息是不可使用的，所以目前光使用IMU只能測量出3DOF的數據，不能得到6DOF的數據。總結來說，光使用IMU只能追蹤到物體的朝向，不能追蹤到物體的位置。那么如何得到6DOF的數據呢？這就需要增加外部的參考數據源了。