Как сделать шлем виртуальной реальности своими руками

Здравствуйте все, кто увлекается гаджетами, стереоскопическим изображением и 3D графикой!

К сожалению, после открытия предзаказов на потребительскую версию Oculus CV1 стало ясно, что данный гаджет оказался не столь доступен, как хотелось бы многим. Действительно, 599$ — это стоимость в США. В России данные устройства будут стоить уже наверняка в районе 800-1000$ первый год-два. HTC Vive начинается от 799$. Пожалуй, сейчас это наиболее передовые устройства VR, но, нужно признать, что они не особо доступны.

Досадно, ведь именно сейчас, возможно, мы стоим у истоков становления поистине новой эпохи в мультимедиа, которая открывает широчайшие возможности и новые ниши в бизнесе.

Что же делать, если обычные кардбоарды с мобильными телефонами вам уже надоели, и хочется нечто большего, полноценного, кинематографичного и захватывающего? Возможно, у вас есть желание начать разработку игр, архитектурных решений под VR или просто вы хотите попробовать заработать на аттракционе?

Мы являемся евангелистами компьютерных VR систем в России, и в этой статье хотим показать, каким образом можно собрать-таки настоящий шлем виртуальной реальности у себя дома, даже лучше, чем Oculus Rift DK1, а затем силой инженерной мысли элегантно превратим его в DK2. В итоге, шлем будет совместим с последними версиями SDK и Runtime от Oculus Rift по относительно доступной цене. (Палмер Лаки наверное бы поперхнулся, прочитав эту статью, но мы ведь русские всегда чего-то придумываем и умеем красиво выходить из различных ситуаций).

Пусть это будет пример народного шлема для всех русских, и я не делаю сейчас деление на украинцев, россиян, белорусов и т.д, поскольку мы работаем и сотрудничаем со всеми из них… Это должно быть общим достоянием. VR должен быть доступен!



О том, как собрать бюджетный шлем виртуальной реальности, совместимый с Oculus Rift DK2 у себя дома…

Предупреждение

Важно: все нижеописанные работы необходимо выполнять в соответствии с техникой безопасности. Конечно, вы несёте полную ответственность за результат работы и то, что в итоге получите. Легально это будет или нет, будете ли вы использовать контент, разработанный для шлемов других производителей, SDK или Runtime Oculus, медицинские противопоказания и последствия использования шлема — всё это на лично ваше усмотрение и ответственность.

Мы не несём ответственности за результат, использование и устройство созданное вами. Это DIY.

От вас потребуются некоторые навыки пайки, понимание электричества на школьном уровне и определённые скиллы слесаря-монтажника.

Подготовка

Поскольку это туториал, то первое, с чего мы начнём — это конечно же подготовка рабочего места:



Уберём весь бардак и лишние вещи, чтобы они не мешались:



Из инструментов нам понадобится:

• паяльник (желательно с терморегулированием)
• нож
• отвёртка
• зубная щётка
• плоскогубцы
• термоеклей-пистолет
• любой подходящий программатор для STM32. В случае, если у вас уже есть свой трекер DK1 и вы будете обновлять его до DK2.
• прямые рабочие руки

Расходные материалы:

• флюс
• припой
• спирт
• двухсторонний толстый скотч
• изолента
• гибкие тонкие (многожильные) проводники. Лучше если это будет провод во фторопластовой оболочке, он не оплавляется.

Комплектующие:

• провод HDMI 2 — 2.5 метра
• провод USB 2 — 2.5 метра
• разъём для пинов, 3-х штырьевой
• 4 проводника с пинами
• любые подходящие очки VR (Mojing, BoboVR, Cardboard и т.д.) для размеров экрана 6'
• трекер на основе Oculus DK1(лучше ближе к оригиналу). Да, мы превратим его в трекер DK2!
• LCD экран 6' с разрешением 1920х1080 и плата преобразователя HDMI -> MIPI. В настоящий момент мы умеем подключаться к нескольким подобным экранам, но используем вариант, представленный на фото, поскольку он обойдётся дешевле, а качество у них у всех примерно одинаковое. Конечно, лучше если это будет AMOLED или OLED экран (меньше шлейф и время загорания пикселей), но в настоящий момент стоимость подобных решений вас быстро охладит, если вы их вообще найдёте совместно с платой адаптера.

«Поехали!»

После того, как у вас наконец-то появились необходимые комплектующие соедините экран с платой и закрепите последнюю с помощью двухстороннего толстого скотча или специальной пластиковой рамки + скотч, которую можно распечатать на 3D принтере:





Далее, припаиваем к плате трекера проводники:

• синий «Ground»
• красный (PWR) + 5В
• жёлтый у нас будет SDA
• зелёный SCL

Соединяем эти провода с платой экрана по указанной маркировке (Ground, PWR, SCL, SDA).

Важно: не перепутать Ground и PWR, иначе плата экрана «сгорит»:

Вы можете отказаться от пайки 3-х выводов (SDA, SCL и Ground), надев выводы непосредственно на пины трекера с обратной стороны, однако, это может оказаться не совсем надёжным.

Сборка

Если вы используете корпус Mojing 4, то тут всё относительно просто.

Важно: Mojing 4 имеет только подстройку межзрачкового расстояния. Если у вас сильная близорукость, то можете использовать очки, но в корпусе Mojing 3 Plus помимо этого есть подстройка фокусного расстояния, что делает использование шлема в этом случае более комфортным. Для людей с дальнозоркостью или астигматизмом потребуется доработка шлема.

Приклеиваем на нижнюю полку для удержания телефона прокладку из комплекта к очкам и помещаем экран с платой в корпус. Плату трекера клеим на крышку шлема сначала на двухсторонний скотч, а затем можно «прихватить» термоклеем по периметру:



Важно: постарайтесь приклеить трекер ровно по горизонтали и вертикали. Открытые контакты лучше изолировать чтобы они не закоротили на плату (SWD-разъём).



Подключаем в шлем USB и HDMI провода и закрываем корпус:



С помощью обычной «липучки» вырезаем полоски для крепления провода к шлему и скрепляем провода в ту сторону, где находится компьютер:

Важно: длина проводов до ПК не должна превышать 2.5 метра. Иначе это грозит потерей сигнала через HDMI, помехами, нестабильной работой и т.д. Однако, существуют HDMI провода со встроенным усилителем (как, например, в Oculus). Такие варианты достаточно хорошо работают при длинне от 3 до 5 м.

Подключение и настройка

Отлепляем все защитные плёнки с очков (с линз, корпуса), устанавливаем для начала Oculus Runtime 0.4.4, перезагружаем ПК и подключаем шлем.

В результате, если запустить Oculus Utils, то шлем распознается как Oculus DK1 и уже сейчас можно поиграть в некоторые игры под Runtime 0.4.4 на ваше усмотрение:



В случае, если вы приобрели уже готовый трекер с прошивкой VRD, то процедуру по смене прошивки далее можно пропустить.

Брюки превращаются...

Вас не пугает общаться с оборотнем в VR? Тогда вперёд! Берём паяльник, проводники, разъём и делаем вывод для SWD разъёма и программирования трекера (если он у вас свой):



В этом месте, пожалуй, самое важное:

Важно: необходимо сгенерировать ключ с помощью специально утилиты, получить индивидуальную прошивку под ваш трекер в формате .hex и «залить» её через программатор в трекер через SWD разъём.

Поскольку прошивка — это самое «сердце» данной системы, то для того, чтобы получить прошивку, вам необходимо связаться с нами через почту kit@vrdevice.ru и проследовать инструкциям. Прошу нас понять, но мы пока не особо хотим, чтобы прошивкой пользовались различные другие производители шлемов, например, из поднебесной. Да и лишняя огласка может спровоцировать компанию Oculus отказаться быстрее от поддержки DK2 в Oculus Home. Не будем торопить события, мы ещё не получили свой экземпляр CV1, чтобы устроить ему инквизицию…

Однако, есть более простой путь — получить уже прошитый трекер или даже комплект экран + трекер.

В результате этих манипуляций после перепрошивки трекера необходимо удалить старый Runtime (если он был установлен), перезагрузить ПК, установить Runtime 0.6 — 0.8 и запустить Oculus Utils:



Невероятно, но факт: ваш шлем виртуальной реальности, теперь совместимый с Oculus Rift DK2 готов к труду и обороне!



Немного Oculus Home:

Что дальше?

На нашем сайте есть пара полезных статей о том, как запускать шлем в первый раз.

Другие интересные статьи о VR вы также можете найти в нашем блоге. Найти и связаться с нами также можно в ВК.

В данный момент мы разрабатываем более продвинутый трекер, в котором будет дополнительный USB, звук уровня hi-fi и возможность смены прошивок без перепрограммирования. Выход модуля планируется на осень, и его можно будет просто заменить. Те клиенты, кто сделает шлем на базе всей этой вышеперечисленной информации получат скидку 15% на будущий трекер.

В будущем, если проект получит развитие у нас есть планы по созданию собственного драйвера устройства, который позволит использовать и обновлять шлем для полноценной работы со SteamVR как независимый вендор (а не Oculus), что потенциально открывает гораздо большие возможности для платформы в целом.

По вопросам, относительно того как и где можно приобрести комплектующие уже сейчас, пожалуйста, пишите на kit@vrdevice.ru. В письме укажите, какие именно комплектующие вам необходимы (корпус, экран, трекер, провода, прошивка), и мы постараемся помочь вам.

На этом пока всё, мы надеемся, что вся вышеизложенная информация послужит на пользу развития VR индустрии в целом. Создавайте свои VR игры и приложения в Unity, Unreal Engine, пробуйте создать аттракционы VR, переносите в VR архитектурные визуализации и дизайн — дерзайте, океан VR пока относительно голубой и это поистине непаханое поле.

Мы все живём в удивительное время, удачи в ваши проектах!