打造Vive的房間級VR系統(tǒng),你需要哪些電子元件
上個月,我們曾經(jīng)報道過Valve公開了HTC Vive上使用的Lighthouse位置追蹤技術(shù)具體細節(jié),不過,即使第三方開發(fā)者拿到了設(shè)計圖紙,若沒有必要的電子元件他們也沒辦法打造自己的Lighthouse。所以Triad半導(dǎo)體公司銷售這些專門的電子芯片供第三方開發(fā)者為SteamVR平臺制造VR眼鏡和相應(yīng)的外圍硬件。
從Valve公開的Lighthouse追蹤系統(tǒng)細節(jié)中我們可以知道,這個應(yīng)用于HTC Vive房間級VR體驗的系統(tǒng)使用兩個基臺對角放置并發(fā)射水平和垂直的紅外激光進行掃描,它可以精確而快速地追蹤頭顯及Vive控制器的位置。而Valve決定免費開放這樣一個技術(shù)。
對于那些簽署了Valve授權(quán)協(xié)議的第三方廠商,Valve提供專門的開發(fā)套件,內(nèi)含這個系統(tǒng)必備的各種硬件,主要是一些傳感器和主板。
Triad是一家專門定制模擬和混合信號集成電路的美國公司,對于那些想要從頭開始構(gòu)建自己的Lighthouse系統(tǒng)的人,Triad半導(dǎo)體將會銷售Valve認證的芯片。
這個芯片是TS3633,它非常小巧,集成了光電轉(zhuǎn)換(光到電)電路,它從一個光電二極管(Vive頭顯中集成的微小傳感器)中獲取輸入信號,然后借助SteamVR的追蹤算法將其轉(zhuǎn)換為正確的數(shù)據(jù)。
“這個芯片是Valve的創(chuàng)意。Valve團隊與Triad一起合作定義了芯片的功能。Valve團隊中有很多非常擅長編寫新算法的天才。我之所以這么說是因為他們并不是坐在那兒單純地想新產(chǎn)品的創(chuàng)意和算法,他們還能夠立刻投入實踐,很快就把自己的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實,”Triad市場部門副總監(jiān)里德文德表示,“Valve在這項技術(shù)的推廣方面很有一套,他們將把這個技術(shù)應(yīng)用于各種需要精準追蹤的場合,從房間級虛擬現(xiàn)實到集成機器人控制各方面。”
價格方面,如果你少量訂購,例如50個,那么他們開出的單價為0.92美元,而一旦訂單增加到超過1000個,單價就降到了0.49美元。通常來說,一套SteamVR追蹤套件需要使用32個這樣的傳感器,也就是說這方面的物料成本為15.68美元。同時,每一個芯片你還需要搭配光電二極管和一些其它組件。除此以外,如果要制作一個完整的套件,你還需要其他組件。
像TS3633這樣的微小集成電路,如果你想要手工焊接組裝的話其實還是比較困難的(考慮其數(shù)量和大小)。所以Triad還提供了TS3633-CM1這樣的組合模塊,它包含TS3633,光電二極管以及電阻器等,這樣你就能輕松構(gòu)建完整的追蹤模塊了。CM1的價格相對要高很多,如果你購買10個,單價為6.95美元,而且這還是一個原型產(chǎn)品,并不是最終的完成品。Triad表示本月末他們才會開始銷售CM1。
文德給出了整個Lighthouse追蹤系統(tǒng)(不包括發(fā)射紅外激光的基臺)的完整構(gòu)成:
若干光電傳感器(光電二極管+TS3633)。標準的追蹤模塊需要20到32個這樣的元件。如果你使用的傳感器較少,那么系統(tǒng)能夠追蹤的范圍,角度,速度,精確度等都要相應(yīng)地降低,它就只能應(yīng)用于追蹤要求較低的軟件應(yīng)用中(例如只要求坐著的情況)。
一個數(shù)字信號處理功能塊,它用于將來自多個TS3633的信號整合到一塊兒。目前的系統(tǒng)使用的是一個FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,大家可以理解為可以根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境調(diào)整自身結(jié)構(gòu)的萬能芯片,例如需要CPU計算時它可以模擬CPU,需要GPU則模擬GPU),它可以融合多達32個輸入信號。
一個IMU(慣性測量單元,陀螺儀、加速度計之類的元件)。IMU的信號將被整合到光電信號中。
一個微處理器,它從FPGA和IMU接收數(shù)據(jù),進行整合,然后通過USB或?qū)S械?.4GHz數(shù)據(jù)連接裝置發(fā)送到PC的中央處理器(Windows或Linux)那兒。
一個運行SteamVR軟件的主機。
擴展閱讀:技術(shù)宅破解Vive房間級VR的秘密
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