FreeTRACK和摄像头应用综合分析

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FreeTRACK是一种简易的TRACKIR替代品，使用FreeTRACK的目的是丢弃苦力帽的别扭还原真实视角，用头部的运动来观察环境，省去了苦力帽切换视角的麻烦，也使得飞行游戏更自然更充满乐趣。
      然而也有飞友按图索骥，知其然不知其所以然，虽做出了样品，但实际应用中存在某些误区，最终对FreeTrack软件丧失信心，认定严重不可取。
      所以简要的说一点自己实践发现的东西，供大家参考，不对的地方请指正。
      摄像头CCD镜头是光敏元器件高密度集成的，对每一个感光元器件也就是“点”来说，需要在一定的光线照度条件下才能正常工作，并且在较强光线照度下才有较出色的图像解析表现，光线照度越好，CCD镜头的表现力愈佳。我们所拥有的普通手机、摄像头都是这样，白天阳光下，还有表现不错的画面，但夜晚，就会发现画面有白花花的小颗粒，越黑，这些小颗粒越多，这些小颗粒，叫噪点，简单的解释就拿跟着手机眼看进入盲区，信号时有时无，有就喂一声、没有就白白了。简单说CCD镜头每一个感光点，并不是当光线弱到一定程度就不工作，只是会乱工作。这是CCD镜头本身的弱势所在，即使某些较好的数码照相机，也会在弱光下有不同程度的噪点。通常我们能购买到的稍好一点的摄像头都会自带发光二极管供照明、补光用，也是厂家考虑到不同环境下为更好的使用摄像头采取的“补救”措施。
       结论是：有噪点就表示CCD镜头工作环境不理想，因为这时CCD拾取信号不稳定。
       FreeTRACK的工作原理，是摄像头拾取发光二极管的发光点位移，再表现为一帧一帧的连续画面，然后FreeTrack软件再一帧一帧区分辨算位移量，再把这个位移量作用到游戏当中，就如同我们手里常见的光电鼠标一样（鼠标是硬件级自己计算），所不同的这些工作是FreeTrack软件耗费CPU资源计算出来的。
       摄像头配合FreeTrack软件之所以难调教，原因是多方面的。其中最主要的原因是防止噪点，噪点一旦增多，就会干扰到软件本来就不强的信号分辨识别能力，从而造成丢帧、卡的问题，更遗憾的是摄像头只有最大30帧的表现，相对应的一般游戏最少保持60帧我们才不会感觉卡，但这区区30帧，想保持下来也很难。
       通常我们都是首先要调整摄像头，使它显示的画面尽量“黑”，这是为了最大可能的让显示画面“干净”，从而让软件稳定拾取发光二极管的光点，光点越清晰明显，FreeTrack软件不必要的计算过程就越少，自然地减轻CPU负担从而使帧速保持在一个较理想的范围。
       看到这里很多人会感觉很矛盾，这是因为调节的顺序有误区。
       通过前面的CCD镜头常识可以知道，调节显示画面的“黑”，理论上也应该以一定的光线照度为前提的，为什么这样做呢？这是让CCD镜头处于光照良好的“正常工作环境”，提高CCD的敏感程度，尽量不让CCD产生噪点，反之当噪点多到一定程度，即表示CCD无法正常工作，即使发光二极管很亮，但对CCD元器件的“点”，瞬间强光的导通，信号拾取并不稳定，而FreeTrack软件的直接表现，是丢帧。这也是很多人发现FreeTrack白天和晚上使用效果差别巨大的根源所在。
        我们忘记了首先查看摄像头CCD镜头在使用环境下是否出现噪点，我们没有注意，所能购买到的摄像头，在暗光线下的图像解析能力，片面的理解，就是使用环境下不应该有过多的噪点。
        所以准确的顺序应该是：尽可能保持摄像头在使用中有稳定的光照环境，首先确保摄像头在自然状态下没有过多的噪点，然后调整摄像头画面全黑。
        其次是很多人盲目追求多灯，追求六D，要知道FreeTrack毕竟是替代品，不可避免的弊端就是耗费CPU资源（虽然也不在乎这点），多灯必然要求头部转动时每一个二极管光源点都具有极大的散射面，才能够让摄像头拾取到正确的信号，显然这要求很高，同理，一旦某二极管散射角不够，FreeTrack软件不能捕捉正确的信号，后果依然是丢帧。其实我们的目的，首先是解放苦力帽，一灯2D简单方便，我们的第一要求，是能用，第二要求是流畅。
        下来说说二极管支架的问题，我们习惯性的去做一个二极管支架，可能很多人没有想过一个问题，为什么要放在帽子的前沿？做支架的目的其实不是为了多灯、不是为了能方便的夹在帽子上。为了什么？为了直径够长。举最简单的例子：假如使用一个单灯，就必须把这个单灯放在头部合适的位置，在头部运动过程中，单灯跟着移动，这个单灯放在头顶？显然是开玩笑，它就不动！！额头呢？贴紧头部的灯，由于头部运动量小产生的位移就小，这样摄像头拾取的移动量就会有误差甚至不动；如果直径过大呢？对不起超出了摄像头夹角看不到喽~~不妨仔细琢磨大概估算一下，量出头部和摄像头之间的距离，摄像头散射角和二极管散射角这两个三角形，必然存在盲区，这个时候适当的延长发光二极管在头部的运动直径，取一个折衷方案，较大的头部运动量始终在摄像头范围内，而软件又能很灵敏的计算出细微头部变化，显然是做支架的真实目的所在。因此不是说散射角大的发光二极管就一定好，而是支架，要有合理的长度，发光二极管散射角大支架直径可略小，反之增大直径。同理，摄像头，也要摆在合适的位置。
        FreeTrack软件在使用中，很多人一开始就很不适应，俺个人使用第一次看出去就头晕恶心，并不表示这个软件有问题，而是我们对视角移动的曲线调整不合适。福籁老大的推荐贴中图文并茂，解释的非常清楚，唯独缺少了视角移动曲线的调整，是另外一个前辈高人发帖提到调节方法，需要的飞友可以搜索查询。刚开始使用FreeTrack软件，对头部运动都有一个适应周期，对曲线调整也要有必要的认识，曲线调整大体可以分三部分，一是设置曲线起始端有较大的死区，确保小范围的头部“抖动”不会带动视角移动产生头昏；二是头部运动稍大时设置曲线末端一定要能看到六点和头顶；三是设置曲线中部平顺在头部跟踪目标时有较好的稳定性和指向性，这需要耐心、不断的调整。
        最后总结：FreeTrack软件是很好的，简单易做，很多细节方面都考虑到了，细微调整后能达到符合自己意愿的很高水准。但实际应用需要一个适应周期，需要不断的调试（就算TRACKIR也一样）。从人体运动方面来讲，不断的转动头部、不断的活动眼球，既玩了游戏，又间接活动了身体，嘿嘿，很好很环保，运动新概念~~

         犹如名菜般的啰嗦一下：替代品毕竟是替代，FreeTrack软件只是释放苦力帽的简易办法，它的严重缺陷是帧数少不够流畅，不同光线下使用差异很大，对于一般飞友每天三五十分钟玩玩来说也许够了，任何一个游戏，我们玩的是乐趣和开心，做些小玩意更开心一下未尝不是一件好事。但如果真的经济能力够强悍而又确实喜爱模飞，奉劝购买TRACKIR4。
         再介绍下TRACKIR省得大家再问，TRACKIR是高端的视角追踪设备（价高啊），它的价值就体现在有着类似鼠标移动一样的灵敏程度，最大帧数120，跟鼠标一样硬件识别拾取信号，不占用系统资源。由于它特殊的用途和及其特殊的材料组成，业余条件下不可能仿制。FreeTRACK软件是从软件上模拟了TRACKIR，力图用最简便最省事的办法模拟出TRACKIR的作用，相对的，FreeTrack不完善，计算量过大，摄像头帧数过少，这个软件如果能开发下去也许效果会更好，遗憾了~~

silverliu

俺第一次使用 也是头晕发恶心的说，
先生是学啥专业的啊？ 做而论道，活泼严谨，佩服佩服！[s:46]

说来说去，摄像头FPS 是最大的约束。

whitepp

可以搞个试试~~~经济实惠，感谢80老兄~~~

Mwind

分析的够强够彻底，

love3k

头晕一般都是曲线设置的不太好，我刚开始也是头晕，后来用foxhound的配置文件就好很多，建议用foxhound的配置文件。