hedrot

hedrot (for “head rotation tracker”) is a low-cost(around 25 euros with a teensy lc) and efficient open-source hardware/software solution for head tracking. hedrot is especially suitable for binaural rendering (3d-audio on headphones), and has been initially designed for use with the binaural renderer bipan as part of the bili project.

hedrot fournit une estimation de la rotation du capteur (et donc de la tête si le capteur est attaché à un casque) pour les systèmes de coordonnées x-y-z les plus courants, soit sous forme de quaternion, soit sous forme des trois angles d’euler yaw, pitch et roll avec deux ordres de rotation différents (yaw-pitch-roll or roll-pitch-yaw). l’application principale fournie avec la distribution, hedrotreceiver, envoie l’information sous forme de flux osc, avec la possibilité supplémentaire de mettre à l’échelle chaque flux indépendamment.

contrairement à la plupart des solutions de head-tracking open-source, hedrot est basé et optimisé pour un matériel spécifique, à savoir une carte teensy 3 (carte de type arduino optimisée) combinée à une carte fille imu/marg avec 3 capteurs classiques (accéléromètre analog devices adxl345, magnétomètre honeywell hmc5883l et gyroscope invensense itg-3200).

l’algorithme d’estimation est basé sur une version modifiée de l’algorithme open-source par descente de gradient de sebastian madgwick. la technologie a été considérablement optimisée pour la vitesse: le head tracker peut fournir des taux de transfert jusqu’à 2 khz. la latence matérielle de la carte teensy est inférieure à 2 ms. la latence totale (comprenant la latence des capteurs et celle de l’algorithme est située entre 25 et 45ms.

hedrot peut être utilisé avec n’importe quel moteur de rendu ou plugin qui accepte des données osc pour la rotation (soit yaw/pitch/roll, soit quaternion).

le plugin vst gratuit de moteur de rendu binaural mybino, développé par le centre de mathématiques appliquées de l’école polytechnique, est fortement recommandé (pour mac et pc). il offre un rendu binaural efficace et précis, et fonctionne parfaitement avec hedrot. le guide de l’utilisateur de hedrot indique comment le connecter à mybino, et un préset correspondant est fourni à cet usage.

développeurs et contributeurs

alexis baskind (ingénieur du son, développeur principal)
jean-christophe messonnier (ingénieur du son)
jean-marc lyzwa (ingénieur du son)
matthieu aussal, cmap – ecole polytechnique / cnrs (routines de calibration)