三自由度只追踪旋转
别名: 三自由度 · 3DoF · 仅旋转追踪 · orientation-only tracking
概念解释
坐在转椅上戴纸盒观看器，左右转头，全景跟着转；身子往花瓶凑过去，花瓶并不变大。三自由度（3DoF, three degrees of freedom）只追踪头部的旋转：偏航、俯仰、滚转。位移——前后、左右、上下——不进入姿态。视点被钉在一个看不见的球心上，人可以环顾，不能走近。
这不是「低配六自由度」的残缺版，而是一种完整的姿态模型：它声明世界只响应朝向。360 视频、坐姿看片、早期手机 VR 都按这个模型工作。
机制
头部姿态有六个独立分量。旋转三量可以由惯性测量单元在没有外部参照时积分出来：陀螺仪给出角速度，加速度计帮助估计重力方向从而稳住俯仰和滚转。位移三量没有等价的廉价传感器通路——加速度二次积分会在几秒内漂掉——所以三自由度装置选择不去测它。渲染时摄像机只有方向矩阵，没有位置更新；人的头在物理上前移了十厘米，虚拟摄像机仍停在原点。
知觉后果是视差缺失。真实世界里走近一张桌子，近处沿切向移得比远处快，桌沿会从视场里长出来。三自由度下这场光流不会出现，无论人怎么探身。旋转仍然正确，所以「转头看」是通的，「探身看」是断的。坐着、头大致留在原位时，断掉的那一段很少被用到，模型够用。
怎么研究
用受控的探身任务：目标在视点前方一臂之外，允许转头，禁止站起来。比较只更新旋转与同时更新位移时，人对目标相对距离和遮挡关系的判断。
自变量：姿态更新是否包含位移、探身幅度、目标距离。 因变量：距离估计误差、能否报出被前景挡住的物体、探身过程中的不适评分、事后能否画出正确的物体相对位置。
现场观察更简单：坐姿 360 内容里，统计有多少人会下意识往兴趣点探身，以及探身之后是否立刻把身子收回来——收回来通常表示位移通道被预期了但没有兑现。
边界
转椅加三自由度在「看」的任务上够用：讲座、全景纪录片、坐姿观影。需要伸手够物、低头看桌下、侧身躲开障碍时，缺的不是分辨率，是位置。车辆、飞机座舱里身体被安全带限制，位移本来就小，三自由度与任务匹配。儿童和身高差大的人坐在同一原点上，因为位置不被追踪，个子高的人不会得到更高的视点——这是模型的一部分，不是故障。把三自由度头显绑在走动的人身上，旋转仍对，人一迈步就进入另一种错误，那已经超出「只追踪旋转」本身，是通道与移动方式的搭配问题。
怎么落地
- 为三自由度内容设计坐姿、环顾、选择，不要设计「走近那张桌子细看」。兴趣点放在以头为心的球面上，用朝向指向，不用位移接近。
- 开场用一句动作说明钉死模型：「请转头观看，不必探身。」比在人探身失败后再解释更便宜。
- 交互热区按角度算，不按世界厘米算。按钮贴在视方向上，不要放在需要前倾才能碰到的位置。
- 验证：让人坐着看完整段，再请他们指出「哪一件东西你想凑近看」。每一个被指出的物体，都是内容在向位移通道要它并未承诺的能力。