中文

BOXR:面向扩展现实的身体与头部运动优化框架

系统与控制 2025-05-29 v1 计算机视觉与模式识别 人机交互 系统与控制

摘要

独立式XR系统的出现增强了用户的移动性,容许细微频繁的头部运动以及重大且不频繁的身体运动。然而,广泛使用的M2D延迟指标仅衡量最新运动与其对应显示更新之间的延迟,未考虑头部运动。这会使用户容易受到运动不适。如果显著涉及身体运动。虽然现有方法通过异步任务调度和重投影方法优化M2D延迟,但会引入诸如任务间资源争用和过时姿态数据等挑战。这些挑战又因用户运动动力学和运行时场景变化而复杂化。为此,我们首次引入C2D延迟指标,捕捉身体运动造成的延迟,并提出BOXR框架,用于在XR系统中协同优化身体和头部运动延迟。BOXR通过高效调度任务以避免内容ions,同时保持输出帧中最新姿态,来增强M2D和C2D延迟之间的协调。此外,BOXR集成了基于运动的视觉惯性里程计以适应用户运动动力学,并采用场景相关的视点注意力渲染来有效管理场景变化。我们的评估表明,BOXR在11个EuRoC MAV数据集上对4个XR应用在3个硬件平台上显著优于最先进解决方案。在受控运动和场景设置下,BOXR将M2D和C2D延迟分别降低最高可达63%和27%,帧率提升最高可达43%。在实际部署中,BOXR在现实场景中实现了显著的延迟降低,最高可达M2D延迟42%和C2D延迟31%,同时保持极低的丢帧率,仅为1.6%(M2D)和1.0%(C2D)。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.13084,
  title  = {BOXR: Body and head motion Optimization framework for eXtended Reality},
  author = {Ziliang Zhang and Zexin Li and Hyoseung Kim and Cong Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13084},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to 45th IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS'24)