一、基本概念
虚拟现实系统的高度沉浸，除了视觉方向的现实感外，空间的现实感也至关重要。虚拟现实空间的定位与虚拟现实空间的定位密不可分。
目前VR主流空间定位有两种方式：
（1）Outside-in(由外而内定位):顾名思义，定位器需要布置在环境中，从外到内计算位置。
（2）Inside-out(由内而外定位): 由内而外的空间定位不需要额外的空间定位设备，借助VR环境感知和事实位置计算是设备本身的传感器。
二、分类及原理
2.1 Outside-in
由外向内的定位模式可分为和。
被动定位通过提前放置的定位点收集信息进行反馈。典型案例包括基于红外摄像头的空间定位系统，如Optitrack、ART等等，体验用户将佩戴反射标记，红外摄像头将红外照射照射到反射标记，然后捕获反射红外信号，计算位置。
头盔主动收集信息进行反馈，如主动定位HTC VIVE采用的Lighthouse以及Oculus Rift外部光学摄像头等都属于这种定位系统。HTC Vive的Lighthouse室内定位技术采用红外激光定位。基本原理是利用配套定位光塔（小方盒）向定位空间发射横向和垂直扫射的激光，然后通过Vive头盔上的接收器接收光束，然后计算两束光到达定位对象的角差，并计算待测定位节点的坐标。
Oculus Rift也是一种红外光学定位。Rift设备上隐藏着一些红外灯（即标记点），它们将向外发射红外灯，使用配套的相机捕捉头部显示器和手柄上的红外灯，过滤掉头部显示器和手柄周围环境的可见光信号；然后使用PnP算法，即设备上四个不共面红外灯的位置信息和四点获得的图像信息，最终可以将设备纳入摄像头坐标系，拟合设备的三维模型，并实时监控玩家的头部和手部运动。
2.2 Inside-out
Inside-out通过视觉算法，基于环境中设备本身的传感器对周围环境进行实时动态感知(SLAM算法)计算摄像头的空间位置，以跟踪目标位置。
而对于在VR/AR主要用于设备VR/AR头显的视觉传感器，让 VR/AR 头显设备自行检测外部环境的变化，并借助计算机或自己的算法芯片计算 VR 头显的空间位置坐标。
根据光源发射装置（摄像头）的数量，可分为多目视觉定位和单目视觉定位。对于多目视觉定位，由于多目视觉传感器本身的角度，可以进行静态位置估计或动态位置估计。两个单目视觉定位只能在动态环境中获得不同时刻的目标图像，然后根据坐标的变化进行位置估计。目前的主流AR/MR多目视觉定位设备。
三、主流设备应用
对于Outside-in由外而内的定位:如HTV VIVE pro、Oculus Rift、Varjo VR使用这种定位系统。
对于Inside-out由内而外的定位:如Oculus Quest2、HTC VIVE Cosmos、HTC VIVE Focus等基于标记VR设备以及Hololens1/2、影创鸿鹄、Nreal等基于视觉SLAM算法的AR/MR设备。
四、优缺点
（1）Outside-in
优点：
① 定位精确
② 根据选择光源，大部分光源可以在黑暗中工作。
缺点：
① 如果需要提高精度，需要提前放置定位点，增加设备数量。
② 有空间范围约束。
③ 受光学定位原理影响，如果有遮挡物则会丢失或影响精度。
④ 需要重新校准和跟踪移动空间。
⑤ 不同的光线会有不同问题。
（2）Outside-in
优点：
不受区域范围影响，理论上来说，只要虚拟场景设计的足够大，如神庙逃亡这样的环境，可以在现实世界中走到无限远，也就是大家希望体验到的那种移动VR。
缺点：
① 是跟踪精度相对较低，有跟踪死角（手柄控制器超出前置摄像头的"观测"范围。
② 受环境光照影响较大，极端的例子是采用这种跟踪方案的设备几乎不能在全黑、全白（或者几乎没有环境颜色细节变化）的空间中进行体验
③ 计算能力差，实时性和精度会有劣势。移动设备计算能力相对态势机的计算能力存在不足。
五、未来发展趋势
目前来看，Outside-in定位技术与Inside-out定位技术在VR/AR/MR领域均有较为广泛应用，二者也各有优劣。但从未来虚拟现实发展趋势来看，更高的空间沉浸感、更自然的交互、更逼真的场景体验都对虚拟现实定位技术提出了更高的要求。Inside-out定位技术在VR一体机以及AR/MR领域最新设备的深入应用，也反映了Inside-out定位技术会是未来的主流。从另外一个角度来讲，虚拟现实的终极状态中，虚拟场景、真实环境、人的边界越来越模糊，高度融合，所以对于虚拟环境中的空间位置计算也越来越趋近于真实人眼在物理环境中的漫游定位。所以从这个角度来说，Inside-out的空间定位也必将成为主流方式。