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打造Vive的房間級VR系統,你需要哪些電子元件

來源:VR之家

上個月,我們曾經報道過Valve公開了HTC Vive上使用的Lighthouse位置追蹤技術具體細節,不過,即使第三方開發者拿到了設計圖紙,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半導體公司銷售這些專門的電子芯片供第三方開發者為SteamVR平臺制造VR眼鏡和相應的外圍硬件。

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從Valve公開的Lighthouse追蹤系統細節中我們可以知道,這個應用于HTC Vive房間級VR體驗的系統使用兩個基臺對角放置并發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。

對于那些簽署了Valve授權協議的第三方廠商,Valve提供專門的開發套件,內含這個系統必備的各種硬件,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建自己的Lighthouse系統的人,Triad半導體將會銷售Valve認證的芯片。

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這個芯片是TS3633,它非常小巧,集成了光電轉換(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的追蹤算法將其轉換為正確的數據。


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“這個芯片是Valve的創意。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品的創意和算法,他們還能夠立刻投入實踐,很快就把自己的創意變為現實,”Triad市場部門副總監里德文德表示,“Valve在這項技術的推廣方面很有一套,他們將把這個技術應用于各種需要精準追蹤的場合,從房間級虛擬現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。

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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。


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文德給出了整個Lighthouse追蹤系統(不包括發射紅外激光的基臺)的完整構成:

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,那么系統能夠追蹤的范圍,角度,速度,精確度等都要相應地降低,它就只能應用于追蹤要求較低的軟件應用中(例如只要求坐著的情況)。

一個數字信號處理功能塊,它用于將來自多個TS3633的信號整合到一塊兒。目前的系統使用的是一個FPGA(現場可編程邏輯門陣列,大家可以理解為可以根據具體的應用環境調整自身結構的萬能芯片,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接收數據,進行整合,然后通過USB或專有的2.4GHz數據連接裝置發送到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:技術宅破解Vive房間級VR的秘密

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