在虚拟保龄球上投出完美的一击并不需要您的游戏系统精确地跟踪摆臂的位置和方向。但是，如果您在工厂附近操作机器人叉车，在装配线上操纵机械臂或在患者体内引导遥控激光手术刀，则可以精确地确定其在三维(3-D)中的位置空间至关重要。

　　为了使测量更加可靠，由美国国家标准技术研究院(NIST)领导的公私团队创建了一种新的标准测试方法，以评估光学跟踪系统对物体的位置和方向的定义程度(称为物体的位置和方向)。 “姿势”-具有六个自由度：上/下，右/左，前进/后退，俯仰，偏航和横滚。

　　光学跟踪系统的工作原理类似于人的立体视觉。一个人的两只眼睛一起工作，可以同时进入周围的环境，并准确地告诉大脑该空间中所有人和物体的位置。在光学跟踪系统中，“眼睛”由两个或多个摄像头组成，这些摄像头记录了整个房间，并与光束发射器配合使用，该光束发射器将区域内的物体(红外，激光或LIDAR(光检测和测距))反射开。通过将两个数据源都输入计算机，可以虚拟地重新创建房间及其内容。

　　如果不移动，则确定对象的姿势相对容易，以前的光学跟踪系统性能测试仅依靠静态测量。但是，对于诸如用于驾驶无人搬运车(AGV)叉车的系统(在许多工厂和仓库中发现的机器人般的负担)来说，这还不够好。对于静止和运动的物体，其“视野”必须为20/20，以确保其有效且安全地工作。为了满足这一需求，最近批准的ASTM国际标准(ASTM E3064-16)现在提供了一种标准测试方法，用于评估光学跟踪系统的性能，该光学跟踪系统在六个自由度上测量静态(首次是动态)姿态对象。

　　NIST工程师帮助开发了新标准中使用的工具和过程。NIST电子工程师Roger Bostelman说：“这些工具是两个类似杠铃的工件，用于在测试过程中定位光学跟踪系统。” “这两个工件的中央都有一个300毫米的条，但是一个工件的两端都带有六个反射标记，而另一个工件则具有两个称为立方八面体的3D形状(一个具有8个三角形面和6个方形面的实体)。”光学跟踪系统可以测量两个目标的全部姿态。

　　根据Bostelman的同事，NIST计算机科学家Tsai Hong的说法，测试是通过让评估人员沿着两条定义的路径进行的，每个路径分别带有一条确定的路径，一条在测试区域上下，另一条从左至右走。沿着路线移动工件可以使其在X轴，Y轴和Z轴方向上定向，同时相对于路径以三种方式旋转它可以提供俯仰，偏航和侧倾方面。洪说：“我们在NIST马里兰州盖瑟斯堡总部的测试台上，在房间周围设有12台带有红外发射器的摄像机，因此我们可以在整个运行过程中跟踪伪影并确定其在多个点的姿势，” Hong说。“而且，由于我们知道工件上的反射标记或不规则形状之间的距离固定为300毫米，因此我们可以以极高的精度计算并比较这些姿势之间的测量距离。”

　　Bostelman说，新标准可以评估光学跟踪系统以前所未有的精度在3D空间中定位物体的能力。他说：“我们发现，评估静态性能的误差幅度为0.02毫米，而动态性能的误差幅度为0.2毫米。”

　　与机器人技术一起，光学跟踪系统是各种应用程序的核心，包括飞行/医学/工业培训中的虚拟现实，电影制作中的运动捕捉过程以及图像引导的手术工具。洪说：“新标准提供了一套通用的指标和一个可靠，易于实施的程序，可以评估光学跟踪器在任何情况下的运行状况。”