Pista libre

FreeTrack es una aplicación de seguimiento de movimiento óptico para Microsoft Windows , publicada bajo la Licencia Pública General GNU , que puede utilizarse con cámaras comunes y económicas. Su principal función es el seguimiento de la cabeza, con aplicaciones en realidad virtual , simulación , videojuegos , modelado 3D , diseño asistido por ordenador y computación manos libres en general para mejorar la accesibilidad informática . El seguimiento puede configurarse con la suficiente precisión como para requerir solo pequeños movimientos de cabeza, de modo que los ojos del usuario nunca se aparten de la pantalla.

Se coloca una cámara para observar un modelo de puntos rígidos que lleva el usuario, cuyos puntos deben aislarse de la luz de fondo mediante filtrado físico y por software. El movimiento se rastrea con hasta seis grados de libertad (6DOF): guiñada, cabeceo, balanceo, izquierda/derecha, arriba/abajo y adelante/atrás. Se admiten dispositivos de vídeo compatibles con Windows, como cámaras web , así como la cámara especial del mando de Nintendo Wii , la cámara Truedepth del iPhone con Eyeware Beam y las cámaras NaturalPoint ( TrackIR , SmartNav y OptiTrack).

FreeTrack puede enviar datos de seguimiento de cabeza directamente a los programas mediante su propia interfaz abierta, así como a través de las interfaces TrackIR , SimConnect y FSUIPC. Los programas que admiten estas interfaces se consideran compatibles con FreeTrack . FreeTrack también puede emular el ratón , el teclado y el joystick (mediante PPJoy) si un programa no admite una interfaz directa.

FreeTrack está programado en Delphi 7 y utiliza DirectShow y DirectX . El seguimiento de la cabeza se logra mediante implementaciones del algoritmo iterativo de estimación de pose de cuatro puntos (POSIT) de DeMenthon ^{[ 1 ]} y el algoritmo geométrico de tres puntos de Alter ^{[ 2 ]} .

FreeTrack utiliza una cámara para recopilar información en tiempo real sobre el modelo de puntos que lleva el usuario. En concreto, las coordenadas de imagen de los puntos del modelo, que se reciben directamente de la cámara o se extraen de una transmisión de vídeo. Estas coordenadas se utilizan para generar una estimación de la postura real de la cabeza, que el usuario puede transformar de diversas maneras para crear una postura virtual. Una de las transformaciones más básicas consiste en amplificar la rotación para que solo se requieran pequeños movimientos de la cabeza. Finalmente, la postura virtual se envía a la salida que elija el usuario. Todo esto se realiza en segundo plano, y el estado del seguimiento se muestra en la bandeja del sistema .

Se encuentra disponible una vista previa en 3D que muestra la posición y orientación de la cabeza virtual para una postura de cabeza real determinada, y puede visualizarse desde múltiples perspectivas, incluyendo la primera persona. Esto facilita enormemente las pruebas y permite experimentar con diferentes configuraciones.

Cada grado de libertad (eje) tiene una curva de respuesta que se puede modificar para cambiar el movimiento de la cabeza virtual ante un movimiento real de la cabeza. Esto se usa comúnmente para crear una zona muerta central que permita al usuario mayor libertad de movimiento.

Los botones del teclado, el ratón y el joystick se pueden usar para alternar la configuración de seguimiento, incluida la ubicación del centro virtual (como ajustar la posición del asiento en un coche) y para alternar individualmente los ejes y las salidas.

Para las cámaras NaturalPoint, FreeTrack ofrece funciones avanzadas y un nivel de personalización que no está disponible con el software oficial.

FreeTrack requiere que los puntos de seguimiento estén aislados de cualquier otra fuente de luz; esto se logra mejor utilizando LED infrarrojos y un filtro que bloquee la luz visible delante de la cámara. Se puede usar película fotográfica o el medio de almacenamiento magnético de los disquetes como filtros de luz visible económicos. Se puede realizar un filtrado adicional mediante software ajustando la exposición y el umbral.

Todos los dispositivos de vídeo, como las webcams, incorporan un filtro de bloqueo de infrarrojos que se puede retirar para mejorar la sensibilidad a la luz infrarroja, lo que permite un mejor aislamiento de puntos y la posibilidad de seguimiento retroreflectivo. Normalmente, este procedimiento es sencillo y reversible en la mayoría de las webcams.

Los mandos de Wii y las cámaras NaturalPoint están diseñados para el seguimiento de puntos por infrarrojos, por lo que ya cuentan con filtros que bloquean la luz visible.

FreeTrack cuenta con una interfaz sencilla que puede ser utilizada libremente por programas de terceros, como Eyeware Beam, para acceder a datos de seguimiento de 6 grados de libertad (6DOF), tanto mediciones reales como virtuales. Es independiente del hardware, por lo que no depende de una marca o versión específica y puede utilizarse sin restricciones. ARMA 2 de Bohemia Interactive es el primer juego en ser compatible con la interfaz FreeTrack ^{[ 16 ]} y GP Bikes es el primero en ofrecer soporte exclusivo ^{[ 17 ] .}

FreeTrack es compatible con la versión no cifrada de la interfaz TrackIR de NaturalPoint para el seguimiento de la cabeza, que cuenta con un amplio soporte en juegos de simulación. NaturalPoint ha estado proporcionando a los desarrolladores de juegos una versión cifrada de la interfaz para los títulos más populares desde finales de 2008; estos se pueden identificar como aquellos que requieren la versión 4.1.036 o superior del software TrackIR y son incompatibles con FreeTrack. ^{[ 18 ]} Los desarrolladores del primer juego afectado, DCS: Black Shark , ^{[ 19 ]} intentaron lanzar su propia interfaz de seguimiento de la cabeza, pero poco después la cancelaron a petición de NaturalPoint. ^{[ 20 ]} La compatibilidad con FreeTrack aún es posible utilizando TrackIRFixer para eliminar el requisito de cifrado en los juegos. ^{[ 21 ]}

TIRViews.dll es un archivo de biblioteca de vínculos dinámicos distribuido con el software TrackIR que proporciona soporte personalizado para un pequeño número de juegos, en su mayoría antiguos , utilizando interfaces especiales o trucos de memoria para facilitar el control de la vista. ^{[ 22 ]} Aunque constituye una violación del EULA del software TrackIR , ^{[ 23 ]} es posible usarlo con FreeTrack.

El SDK de interfaz TrackIR de NaturalPoint solo está disponible bajo un acuerdo de licencia firmado ^{[ 24 ]} y está cubierto por un NDA , por lo que, si bien FreeTrack es software libre , el componente de interfaz TrackIR debe ser de código cerrado . ^{[ 25 ]}

• Lista de juegos compatibles con FreeTrack
• TrackIR

• Sitio web oficial de FreeTrack. Archivado el 24/11/2011 en Wayback Machine.
• Página académica de Daniel DeMenthon : artículos y ejemplos del algoritmo POSIT.
• Canal de YouTube de FreeTrack