6 DOF 是6 Degrees of Freedom的縮寫(xiě)，中文翻譯為六自由度。

這是一個(gè)在機(jī)器人、航空航天、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和3D建模等領(lǐng)域非常核心的概念。它描述的是一個(gè)剛體在三維空間中所有可能進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。

核心理解：3個(gè)移動(dòng) + 3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)

理解6 DOF最簡(jiǎn)單的方式就是把它拆解成兩個(gè)部分：

3個(gè)平移自由度 (Position / Translation)

描述物體在X, Y, Z三個(gè)軸上的直線(xiàn)移動(dòng)。

想象一個(gè)滑塊，它可以在前后、左右、上下三個(gè)方向上滑動(dòng)。

3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度 (Orientation / Rotation)

描述物體圍繞X, Y, Z三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

這對(duì)應(yīng)著飛行或航海中的三種姿態(tài)角：俯仰（Pitch）、偏航（Yaw）、滾轉(zhuǎn)（Roll）。

重要對(duì)比：6 DOF vs 3 DOF

為了更好地理解6 DOF，通常會(huì)把它和3 DOF進(jìn)行對(duì)比：

例如：你用手機(jī)玩VR游戲，當(dāng)你轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)時(shí)，屏幕里的視角會(huì)改變，但如果你向前走一步或者側(cè)頭，游戲里的視角不會(huì)有任何變化。Google Cardboard就是典型的3 DOF設(shè)備。

6 DOF（六自由度）：同時(shí)包含旋轉(zhuǎn)和平移。它能同時(shí)追蹤你頭部的朝向和空間位置。

例如：高端VR頭顯如Meta Quest系列、HTC Vive等。在VR中，你不僅可以左右轉(zhuǎn)頭（旋轉(zhuǎn)），還可以蹲下躲藏、向前探頭查看、側(cè)身繞過(guò)障礙物（平移）。這種沉浸感完全來(lái)自于6 DOF追蹤技術(shù)。

6 DOF的應(yīng)用領(lǐng)域

機(jī)器人學(xué)：工業(yè)機(jī)械臂通常具有6個(gè)或更多關(guān)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)其末端執(zhí)行器在三維空間中的精確定位和任意姿態(tài)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的6軸關(guān)節(jié)機(jī)器人就是為實(shí)現(xiàn)6 DOF運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）：如上所述，6 DOF是提供沉浸式體驗(yàn)的關(guān)鍵。 inside-out 和 outside-in 追蹤技術(shù)都是為了實(shí)現(xiàn)頭顯和控制器的6 DOF定位。

航空航天：飛機(jī)、宇宙飛船在水乎面中具有完整的6個(gè)自由度，飛行員需要控制所有這些自由度來(lái)完成飛行。

水下潛器（ROV/AUV）：水下機(jī)器人需要在水中進(jìn)行精確的6 DOF運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行勘察、維修等任務(wù)。

3D動(dòng)畫(huà)與游戲開(kāi)發(fā)：在三維軟件中，每個(gè)物體都存在于一個(gè)6 DOF的世界里，開(kāi)發(fā)者可以隨意移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)它們。

運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)：高級(jí)的飛行模擬器或賽車(chē)模擬器使用6 DOF平臺(tái)，可以真實(shí)地模擬出加速度、傾斜、顛簸等感覺(jué)。