Как сделать шлем виртуальной реальности своими руками

  • Tutorial
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!

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

Насколько вам интересен народный VR DIY?

  • 2,3%интересен только модуль экрана10
  • 12,2%интересен модуль экрана + трекер с прошивкой VRD53
  • 1,2%интересна только прошивка трекеров от VRD5
  • 37,2%интересно всё по частям162
  • 47,2%интересно полностью собранное устройство206
VRDevice
0,00
Компания
Поделиться публикацией
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 36

    0
    Отличная статья, спасибо.
      +4
      У меня вот сразу вопрос возник (может, от невнимательности :-).
      > трекер на основе Oculus DK1(лучше ближе к оригиналу).
      Я не нашел в статье ссылки, где взять этот чудесный ингредиент. Глянул на AliExpress (может, это какая-то вполне доступная штука), там тоже не увидел
        0
        Видимо только тут: http://vrdevice.ru/vrd-kit1/
          +3
          Трекер DK1 60$ — http://ali.pub/amykp
          Дисплеи 1080p с платой 223$ — http://ali.pub/3aycx
          Диспплеи 1440p с платой 251$ — http://ali.pub/30nv1
          На мой взгляд цена правда пока завышенная. Отдельно дисплей от LG D855 1440p стоит всего всего 25$, Toshiba декодер HDMI-MIPI dsi — 15$ и PCB board — 10$.
            0
            Да, под эти дисплеи тоже можно собрать, но мы уже перешли на другие. 1440х2560 нельзя сделать как DK2.
              0
              А растянуть картинку 1080p до 1440p не получится?
            0
            Да, эти трекеры есть только на ebay или в Китае нужно искать. Но если у вас его ещё нет, то будет гораздо проще заказать уже перепрошитый через kit@vrdevice.ru. Иначе, вам понадобится ещё и программатор к нему + все эти манипуляции по превращению и пайке.
              +1
              Итого около 400$ если ничего пока нет?
                0
                Не думаю что для человека собирающего vr-шлем по частям это составит большого труда
                0
                Rockerman, а трекер GY-85 допилить до нужного получиться? Цена то в 4 раза меньше.
                  0
                  GY-85 — это всего лишь набор датчиков, к нему ещё нужен контроллер. В нашем случае это STM32, а не AVR/Arduino, поскольку требуется гораздо большая производительность для 1000 Гц трекинга, что важно в VR. В настоящий момент, мы разрабатываем уже третью версию собственной платы, где помимо 3DOF будет также USB и звук. Вы же понимаете, что стоимость конечного изделия складывается отнюдь не из затрат на закупку комплектующих?
                    0
                    По поводу формирования ваших цен я все понимаю. Меня именно, интересует возможность сделать самому.

                    Для начала попробую выяснить какая максимальная производительность получиться у имеющихся под рукой AVR.
                0
                Что за зачётнейший сундук фигурирует на большинстве фотографий?
                  –3
                  Тоже мне новость… Картонки с линзами для любого смартфона/планшета продают уже везде.

                  А это какая-то попытка воскрешения демосцены в электронике. Вот только и до демосцены и до электроники вам ещё далеко. (Не обижайтесь, мне не ближе). Но даже до окулуса вам долго пешком стоять, да и код на демосцену не тянет.

                  Скоро китайцы сделают лучше и дешевле.
                    +1
                    При чем тут вообще демосцена и почему возможные китайские поделки или картонки с лизнами должны мешать кому-то делиться опытом сборки своего VR дивайса?
                      –2
                      Согласен с комментарием, лепить что-то невнятное да и еще на непонятном софте, который еще и может не взлететь…
                      А просто купить нормальный VR шлем не пробовали?
                      +1
                      Поправьте ошибку: У вас «двухсторонний толстый скотч» и в расходных материалах и в комплектующих. А синей изоленты нет. Видимо один из скотчей нужно поменять на синюю изоленту.
                        0
                        Спасибо, поправили
                        0
                        Вопрос немного не в тему, но… Как узнать, что экран должен быть определенного размера, разрешения, контрастности и яркости, чтобы при его использовании в качестве дисплея VR очков или очков дополненной реальности типа Googe Glass/Dyson Halo гарантировано не портилось зрение? сколько статей проскакивало, но ни в одной про гигиену зрения и ТБ я что-то не видел, и вообще с исчезновением ЭЛТ мониторов такие статьи стали попадаться гораздо реже.
                          0
                          Насколько мне известно, пока не проводились подобные исследования. Но можно сказать однозначно, что в таком виде как сейчас, использование шлема не должно превышать 30-60 минут без перерыва. А по началу, вовсе нужно от 5-10 минут и увеличивать это время постепенно.
                          В настоящее время шлемы VR — это не устройство на замену монитора, а скорее устройство для эпизодического применения.
                          VR и AR должны пройти ещё немалый путь чтобы изображение, получаемое с их помощью было естественным, качественным и более реалистичным. Всё только начинается, пусть и уже со второго или третьего дубля…
                          0
                          Если еще перчатки с трекером сделать, чтоб можно было руками в том виртуальном мире что-то делать и видеть свои руки — вообще бомба будет!
                            –1
                              0
                              Да, Leapmotion можно использовать, но это на панацея. Это хорошо работает для несложного управления жестами, но когда дело доходит до взаимодействия с предметами на уровене пальцев, то это, если быть честным, пока ужасно. Камеры не способны заглянуть сверху ваших рук и точно понять какой палец находится в определённом положении, что очень важно в VR.
                            0
                            Отличная статья. Из которой назревает прямой вопрос… 6 дюймовых дисплеев с eDP пока не появлялось?
                              0
                              20к всё-равно много, вот когда самому можно будет накузьмичить за 5-10к тогда-то и можно поэксперементировать с самопальными шлемами.
                                0
                                Учитывая стоимость комплектующих и кол-во времени на разработку прошивки, схем, пайке и т.д. эта стоимость нереальна в ближайшее время. Индустрия VR слишком молода и пока это, увы, не массовый продукт. Все новинки стоят дорого: это обусловлено мелкой серией, прототипированием, научно-исследовательской работой, закупочной ценой комплектующих и стоимость доставок, комиссий, что неизбежно делит стоимость на небольшое кол-во экземпляров.
                                Самое доступное и простое сейчас — это картонка с лупами + мобильный телефон. Но это немного другая история и уровень.
                                Как и любая другая новая технология, если этим начать заниматься сейчас, то можно преуспеть и оказать в том месте и в то время когда пойдёт «волна».
                                0
                                Честно говоря, я тут нигде не вижу 20000 рублей. Плата с stm имхо реализуема в костыльном варианте аля алиэкспресс (отдельно купить плату с stm, отдельно гироскопы и акселерометры с магнитометром, все подсоединить и залить прошивку, которая, как я понимаю, тоже имеется). Остается только вопрос с дисплеем, тут я не знаю куда копать, чтоб вышло в пределах 5-6 тысяч, нужно искать совместимые варианты. Ну и получаем шлем за 10 — 12к, что уже приемлемо.
                                  +2
                                  Как правильно, заметили выше, нужные экраны с платами на али начинаются от 13-15 тыс. рублей. Напрямую в Китае можно найти дешевле, но ради одной штуки с вами не будут работать поставщики. Остальные решения по экранам (типа 720p и контроллер HDMI с LVDS или eDP типа iPad) не подходят. Они дешёвые, но это уровень DK1 4-х летней давности. Если пытаться решить эту задачу напрямую и ради одного прототипа, то сумма подкрадывается как раз к 20-21 тыс. рублей.
                                  Самое важное, чтобы этим заниматься профессионально нужно тратить довольно много времени на изучение, реализацию, программирование, схемотехнику, реверс-инженеринг, что выливается в итоге в ещё гораздо большие бюджеты и сотни часов. Хорошо если они у вас есть. Это лично наш опыт. Мы предлагаем использовать наши наработки в этой области и с гораздо меньшими трудозатратами создать подобный шлем. Человек, на самом деле, имеет только 2 ресурса — это здоровье и его личное время, об этом нужно всегда помнить.
                                    0
                                    (типа 720p и контроллер HDMI с LVDS или eDP типа iPad) не подходят. Они дешёвые, но это уровень DK1 4-х летней давности. Если пытаться решить эту задачу напрямую и ради одного прототипа, то сумма подкрадывается как раз к 20-21 тыс. рублей.
                                    интерфейс подключения накладывет какие то ограничения или речь идет о плате совместимой с oculus sdk?
                                      0
                                      Накладывает ограничение в основном разрешение экрана. В первую очередь, необходимо 1920х1080 мобильный экран как это сделано в Oculus. Во вторую очередь, есть другие небольшие особенности чтобы Oculus Runtime увидел экран как родной.
                                        0
                                        Сильно сложно будет рассказать про эти особенности?
                                          +1
                                          Скажем так, это уже не из области DIY, а относится больше к реверс-инженерингу. В любом случае, для того, чтобы шлем увиделся как DK2 это всего лишь небольшая часть. Большая часть работы на стороне трекера и раскрывать все секреты Oculus, которые они сами ещё не выложили в открытый доступ будет преждевременным. Мы уже проделали большую работу в этом плане и можем предложить лишь воспользоваться готовым результатом.
                                  0
                                  opensource VR шлем аля малинка? если поднять серийное производство то будет очень даже вкусно
                                    0
                                    В итоге у вас не получился DK2, с трекингом 3DoF это всё тот же перископ, только с экраном получше.
                                      0
                                      image

                                      Rockerman Моя статья в каком-то смысле пересекается с Вашей.
                                        0
                                        синий «Ground»
                                        красный (PWR) + 5В
                                        жёлтый у нас будет SDA
                                        зелёный SCL

                                        Я долго искал зелёный…

                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                        Самое читаемое