Схема виртуальных очков. Собираем за один вечер Virtual Reality шлем своими руками, с HD изображением и трекингом головы
Добрый день (опционально вечер/ночь).
Сегодня расскажу Вам о том, как можно изготовить очки виртуальной реальности своими руками, без телефонов
(Трафик!):
ПРЕДИСЛОВИЕ
На данный момент НЕТ официального стандарта для VR очков/маски и тому подобных вещей. Про Oculus, HTC, Samsung, Sony и тд. нет смысла говорить и сравнивать. Это просто устройства с отличающимся функционалом + / -, какие-либо примочки. Тут нет смысла спорить о том, что такое VR, все видят по-своему.
Мне давненько хотелось поиграть с такого рода вещами, но телефонные очки меня не прельщают, неудобно, тяжело и мало приложений, плохая синхронизация с пк, батарея телефона, задержка по радиоканалу.
В процессе работы над своим экспериментом было выделено 2 нюанса важных для меня:
1. Трекинг головы.
2. Дисплей вместо телефона.
Исходя из этих нюансов я и занялся постройкой агрегата.
Скажу сразу, вещь сама в себе и не претендует на качество, каждый может повторить изготовление этого шлема исходя из полученных инструкций.
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ
Для очков мне понадобились следующие комплектующие:
МАТЧАСТЬ
Первым делом будет предупреждение:
Вся ответственность, а именно самостоятельное проникновение в корпус готового изделия с последующим нарушением его целостности работоспособности, лежит на человеке совершившим это действие.
Корпус:
Корпус придется собирать под матрицу отдельно, в связи с тем, что матрица довольно объемная и требуется другое фокусировочное расстояние. Требуется замена линз. Из этого корпуса будет взята прикладывающаяся к голове и носу часть.
Контроллер:
Основная задача стоит в синхронизации контроллера с матрицей, то что контроллер и матрица заработают я знал, а вот получу ли я нужное разрешение - это другой вопрос.
Я же приведу вырезку из даташита:
Мой дисплей имеет соотношение сторон 16:9 и разрешение, которое укладывается в диапазон 1920х1440.
Проблема состоит в том, что контроллер имеет не то разрешение, и его надо прошить.
Изначально, при подключении дисплея, вместо картинки я получил набор полос. (Даже подумал, что накрылся сам дисплей).
Но через некоторое время (при подключению к компьютеру) стало ясно, что дисплей что-то выводит, но видно что у него проблема с синхронизацией и разрешением.
При прошивке перебрал не один десяток и остановился на данной версии:
Теперь при подключении к компьютеру, дисплей отображает информацию, о том, что подключен разъем HDMI и предлагает разрешение 1024х600. При это дисплей активно пытается получить сигнал с VGA, при этом выходит сообщение - «Подключите кабель VGA».
Пришлось снова чесать голову. Данный контролер является прямым аналогом плат с большим количеством разъемов, например:
А значит надо на свой контроллер распаять кнопки, что-бы можно было настраивать дисплей и переключать режимы работы. Схему для разъемов прилагаю, кнопки висят на 53 ноге чипа:
На всякий случай прикладываю схему чипа RTD2660:
После прошивки и переключения контроллера в режим HDMI. Дисплей стал стартовать из под WIndows 7, велико было мое удивление, когда помимо родного, наитивного разрешения 1024х600, я смог установить разрешение 720p и 1080p. При 720р работает отлично не искажается, а вот в 1080р уже шрифты не читаются, но точно так же держит его, сюрприз, запускать игры в 720р веселей чем в 1024х600 (не все игры поддерживают низкие разрешения).
Матрица:
Я уже игрался в очках на телефоне, разрешение составляло 960Х540. Запускал Half-life 2, Portal, но не нравилось, то что это телефон и то что нельзя осмотреть пространство головой, вращал мышью + задержки по Wi-fi, просто бесили и не давали играть. В целом пиксели видно, но мне все-равно понравилось.
Из ящика с запчастями была извлечена матрица 1024х600 размером 7 дюймов, парт номер 7300130906 E231732 NETRON-YFP08. Исходя из доступного разрешения матрицы можно сделать вывод, что для каждого глаза разрешение будет составлять 512х600, что чуть больше чем разрешение экрана телефона и самое важное, будут отсутствовать задержки.
Коннектор матрицы имеет 50 пин и полностью совместим с контроллером дисплея.
Для достижения максимальной контрастности и сочности изображения, с матрицы придется снять матовую пленку. Так как изделие будет закрытое, то какие-либо блики не страшны.
Доработка матрицы осуществляется в 7 этапов:
1. разбираем матрицу по краю рамки;
2. кладем модуль на подкладку (тут можно прихватить скотчем края модуля к подкладке, чтобы вода не попортила деталь);
3. сверху на дисплей кладется влажная салфетка, желательно по размеру матовой пленки;
4. салфетка аккуратно пропитываются малым количеством воды градусов около 25;
5. выжидаем около 2 - 3 часов, все зависит от качества нанесения покрытия. (клей у матовых пленок чувствителен к воде);
6. аккуратно поддеваем край и медленно, без рывков, снимаем матовый слой;
7. проверяем.
Если Вы захотите собрать очки на 2К дисплее, то я дам Вам ссылку:
За эту цену на али можно купить готовое устройство с FullHD ->
Поэтому я не стал тратить деньги на концепт и решил для пробы пользоваться тем, что есть.
Ардуино и гироскоп:
Самая важная часть получения эффекта присутствия в игре, приложении или видео - это возможность управлять головой, а значит будем писать трекинг головы.
Выдержка из официального источника для Arduino Leonardo:
В отличие от всех предыдущих плат ATmega32u4 имеет встроенную поддержку для USB соединения, это позволяет задать как Leonardo будет виден при подключение к компьютеру, это может быть клавиатура, мышь, виртуальный серийный / COM порт.
Именно это мне и надо.
Гироскоп был выбран самый простой и распространенный - GY521, на борту имеет акселерометр:
1. Accelerometer ranges: ±2, ±4, ±8, ±16g
2. Gyroscope ranges: ± 250, 500, 1000, 2000 °/s
3. Voltage range: 3.3V - 5V (the module include a low drop-out voltage regulator)
Подключение гироскопа:
#include
Исходя из скетча можно сделать вывод, что трекинг головы это по сути гиро-мышь.
КОНЦЕПТ
Все свелось к разделению на этапы:
1. примерка трекинга головы;
2. написание прошивки трекера;
3. заказ необходимого контроллера для дисплея;
4. настройка и запуск дисплея с контроллером;
5. примерка и общая сборка.
Так выглядела отладка трекера головы с гироскопом:
Видео работы трекера головы:
Запуск дисплея с контроллером:
Для запуска дисплея мне потребуется программа Tridef 3D, которая позволяет запускать игры и приложения с изображением Side by Side, ею я и воспользовался в качестве теста.
Причина использования вполне ясна, данные очки не будут опознаваться как очки Oculus DK1/DK2 и для того, что бы устройство опознавалось как VR очки хотя бы первых ревизий окулуса, надо менять полностью программное обеспечение контроллера дисплея, что пока я себе позволить не могу, так же потребуется либо частичное протипирование, либо создавать снова концепт платы на базе уже вот таких гироскопов, которые применяются в окулусах -
Но в связи с тем, что я решил много не тратить на этот проект и зарабатывать на нем я тоже не собираюсь, это мы оставим для других людей. (Я знаю кто на основе подобных очков для смартов изготавливает наборы с прошивкой окулуса, но не буду рекламировать их, пост не о них)
Корпус
Наигравшись со стандартным корпусом, я решил примерить матрицу к нему и очень сильно разочаровался, матрица оказалась слишком большая для фокусного расстояния, я все видел но не видел картинки целиком, она не складывалась в единую.
Началось собирание корпуса с нуля.
Отломав все выступающие части, а так же крепление ремня для головы получил такой набор:
Собственно как и многие прототипы я выбрал гофрированный картон, как самый гибкий, легко доступный материал:
Тестирование
В процессе тестирования очки показали себя крайне хорошо, на разрешении 720р играть одно удовольствие. Гироскоп отлично работает и отрабатывает движения головы, мышь не плывет по координатам, кабеля я пропускал через голову позади себя, 3 метров хватило с лихвой.
Нюанс:
Очки довольно сильно выпирают, хоть масса не очень большая крутить головой надо привыкать.
Недостатки такой системы:
1.Надо меньше матрицу размером, что бы уменьшить длинну корпуса.
2.Нужны качественные линзы (для своих я брал с луп в ближайшей роспечати).
В целом для себя, как нетребовательного человека пойдет.
Как наиграюсь с этим всем буду делать из этой матрицы и контроллера проектор 8D. (Следите за обзорами)
Спасибо за внимание, терпение с удовольствием отвечу на ваши комментарии.
Превратить смартфон в очки виртуальной реальности отличного качества вовсе не сложно. Для этого не нужно покупать какие-то дорогие приспособления, достаточно проявить изобретательность, используя подручные средства. Мы составили для вас небольшой гайд: “Как сделать очки виртуальной реальности”. Для очков виртуальной реальности применяется сенсорный телефон на ОС Android 4.1 и выше, на iOS 7 и выше и на Windows Phone 7.0 и выше.
Делаем самостоятельно очки виртуальной реальности.
Для изготовления очков виртуальной реальности вам будут необходимы: картон, ножницы, канцелярский нож, клей для бумаги, принтер, 2 плоско-выпуклые линзы, липучки (которые используют в одежде), смартфон.
Инструменты для изготовления очков виртуальной реальности ©Сomputerworld
Инструменты для изготовления очков виртуальной реальности и шаблон-заготовка. ©Сomputerworld
Очень важно, чтобы дисплей был не меньше 4,5-дюйма. Телефон должен быть оснащен акселерометром, магнитомером и гироскопом. В случае отсутствия гироскопа и акселерометра оценить виртуальную реальность не выйдет.
Далее понадобится лист картона. Желательно брать микрогофрокартон, который зачастую используется для изготовления различных тар (упаковка из под пиццы идеально подойдет). Также нужен шаблон для вырезания очков, распечатанный на листе А4, причем понадобится три листа. Этот шаблон можно с легкостью найти в интернете.
Картон из под пиццы для очков виртуальной реальности ©Сomputerworld
Шаблон можете скачать на официальном сайте, внизу страницы найдете блок Built It Yourself и нажмете кнопку Download Instructions: Cardboard
Либо русифицированную версию: Cardboard
Шаблон-заготовка для очков виртуальной реальности ©Сomputerworld
Еще нужны две линзы, а именно асферические линзы диаметром 25 мм с фокусным расстоянием 45 мм. Такие линзы можно приобрести в магазине оптики, либо же заказать через интернет.
Отметим, что чем больше фокусное расстояние, тем дальше следует отстранять телефон от линзы. Если Вы не знаете фокусное расстояние, то придется создавать устройство с регулировкой расстояния линзы от смартфона.
Вырезаем очки из картона по шаблону ©Сomputerworld
Кроме всего прочего, нужны магнитики. Один круглый магнит вставляется вовнутрь конструкции, а другой крепится снаружи. Удерживается второй магнитик за счет магнитного поля первого магнита. При воздействии на виртуальный мир магнитик необходимо сдвинуть пальцем вниз, а затем вернуть обратно.
Также для создания VR-очков потребуются липучки для одежды. Продаются такие липучки в любом магазине тканей по дешевой цене. Напоследок понадобится канцелярский нож и двусторонний скотч.
Теперь необходимо напечатать шаблон и приклеить его на картон. Потом вырезаются детали и делаются необходимые прорезы. Затем крепятся липучки на левую и правую стороны, дабы конструкция не разъезжалась. Рекомендуется обклеить поролоном очки в местах контакта с глазами.
Очки виртуальной реальности своими руками из вторично использованного картона:
Как мы видим, сделать самостоятельно VR-очки абсолютно не сложно. Здесь главное иметь все необходимые детали и последовательно выполнять действия. Также вы можете за небольшую сумму купить очки виртуальной реальности на Amazon, Ebay или Aliexpress и собрать их самостоятельно.
Сбор очков виртуальной реальности Cardboard:
На первый взгляд схема сборки выглядит достаточно просто – обычный смартфон и пара линз. Однако на деле все гораздо сложнее, хотя бы потому, что в процессе понадобятся довольно серьезные знания в области оптики.
Не будем забывать о том, что в разработку рассматриваемых нами устройств вкладываются огромные усилия и средства, основная часть которых направлена на поиск оптимальных для глаз пользователя компонентов.
Если вы интересуетесь вопросом «Как собрать очки Google Cardboard?», то предлагаем вашему вниманию простейший вариант концепции самостоятельной сборки очков виртуальной реальности.
Схема сборки Сardboard своими руками
Во-первых, нам понадобится смартфон под управлением OC Android с установленным на нем специальным приложением Cardboard , лист картона, скотч, линейка, карандаш и нож. Как видите, ничего сложного. При этом в итоге мы получим вполне работоспособное устройство. Не забудьте скачать Cardboard чертежи с электронной версией шаблона. Все это дело занимает три листа формата А4 и должно быть предварительно распечатано на принтере.
Cardboard схема для печати
Для начала превращаем лист картона в корпус VR очков. Проще всего это сделать при помощи ножниц. В результате должно получиться три стенки: левая, правая и задняя, передняя не требуется.
Следующий элемент конструкции – две двояковыпуклые линзы . Чем больше будет их фокусное расстояние, тем лучше (оптимально – 40 мм). Не стоит забывать о том, чтобы проделать в задней стенке корпуса отверстия для их установки. Далее закрепляем оптику с помощью скотча.
После этого можно приступать к настройке изображения. Для этого необходимо расположить смартфон дисплеем в сторону линз и, двигая его в разные стороны, определить положение, при котором четкость картинки будет максимальной.
Приложение Cardboard позволяет осуществлять просмотр видеороликов или запускать программу для просмотра панорамных сцен Google Street View , которая дает возможность совершать виртуальные прогулки по далеким мегаполисам.
Технологии нуждаются в инвестициях
Рассмотренная нами ранее схема устройства виртуальной реальности предельно проста. Шлемы от ведущих мировых производителей отличаются гораздо более сложной конструкцией и «продвинутой» функциональностью. Наш образец не может похвастаться ни наличием гироскопа и акселерометра, ни износостойкостью корпуса, ни показателями эргономики. Настоятельно не рекомендуем вам пользоваться данным девайсом на протяжении длительного периода времени, это может быть небезопасно для глаз, поскольку в процессе его сборки не принимали участие специалисты по оптике.
Однако пусть и поверхностное, но весьма показательное впечатление от работы подобных устройств собранный нами гаджет все же дает. Кроме того, это невероятно полезный опыт самостоятельного изготовления очков виртуальной реальности, характеристики которых вполне сопоставимы с лучшими фабричными образцами.
Для обеспечения работы очков потребовались лишь специальные линзы и программный комплекс, который позволяет отслеживать положение головы пользователя в пространстве и осуществляет общее управление системой.
Однако для того чтобы получить по-настоящему высокотехнологичное устройство, одной лишь возможности сборки в домашних условиях будет явно недостаточно, понадобится серьезный, грамотно организованный и хорошо финансируемый бизнес-проект.
Последние записи:
- 11.10.2017 В магазине «СТС» представлен большой выбор светодиодного освещения, среди которого наибольшим спросом пользуется LED лента. В в категории svet.kharkov.ua/category_28/ LED лента представлена в ассортименте. Различается светодиодная лента […]
- 25.01.2019 Microsoft Word, Excel, PowerPoint, Outlook, OneNote и OneDrive теперь доступны в Mac App Store. Вы можете загрузить приложения отдельно или в виде пакета Office 365. В любом случае вам нужно будет купить подписку на Office 365, чтобы […]
- 24.01.2019 Dota 2 является одной из самых популярных онлайн игр, если не самой популярной. Число игроков, которые играют в данную игру неуклонно растет. Несмотря на определенное количество героев и итемов, которые можно использовать в игре, каждая […]
- 18.01.2019 В интернете появилось демонстрационное видео рендера LG G8. Дизайн выполнен в виде стеклянных сэндвичей, сзади расположился сканер отпечатков пальцев и двойная камера со вспышкой. Размеры LG G8 будут составлять 152 x 72 x 8,4 мм. […]
- 15.11.2016 Сравнивать очки виртуальной реальности Cardboard с более дорогостоящими девайсами было бы наивно, поскольку большинство из них обеспечивают гораздо более продуманный, детальный и глубокий эффект присутствия в играх. Картонный шлем же не […]
- 15.01.2019
Интересная история получилась с Google Cardboard, вообще, Google их разработала для выставки в качестве насмешки над все увеличивающимся трендом виртуальной реальности, но, идея пошла в массы и теперь 3D очки для смартфона – это один из трендов.
В андроид маркете и магазине iOs приложений вы найдете множество игр и развлекательных приложений для Google Cardboard, они находятся как в платном разделе, так и в бесплатных программах.
Как сделать 3D очки для смартфона
Сделать Google Cardboard своими руками очень просто, скачайте чертеж по ссылке ниже, вставьте две линзы и соберите эти самодельные 3D очки, используя смартфон в качестве экрана.
Скачать чертеж Google Cardboard можно .
Единственной проблемой могут стать линзы, нужны двояковыпуклые лупы диаметром 40 мм, увеличение 3х, фокусное расстояние 80 мм. Но их можно заказать через интернет.
Посмотрите на анимацию как правильно собрать 3Д очки из картона.
Как видите – никаких проблем.
Кстати, на этих 3D очках люди делают немалые деньги!
Во время прохождения фестиваля Geek Picnic 2015 эти картонки продавали «всего по 990 рублей»!
Самое смешное то, что такой набор Google Cardboard можно заказать из Китая за 3$!!!
Но посетителям картонные 3D очки нравились!
И многие, кто не знает их истинной цены – покупали, причем брали не один экземпляр, а еще и с собой, что бы сделать подарок своим близким.
Работают 3д очки Google Cardboard практически с любым Android-смартфоном или iPhone. Для Android единственное ограничение – ОС должна иметь версию не ниже 4.1.
Штатное приложение Cardboard для Android - это набор мини-утилит, которые демонстрируют возможности 3D очков. Все приложения выводятся в виде ленты пиктограмм, перемещение по которой осуществляется поворотом головы влево-вправо. Самой первой стоит запустить программу Tutorial – очень короткий и простой ролик обучающий работе с 3Д очками.
Кроме инструкции в пакет входят следующие приложения:
Earth: можно летать по 3D картам Google Earth.
Tour Guide: Посетите Версаль с местным гидом.
YouTube: Смотрите популярные видео на YouTube на виртуальном экране.
Exhibit: Изучите культурные артефакты из каждого уголка планеты.
Photo Sphere: Посмотрите свои или другие загруженные сферические фото.
Street Vue: Прокатитесь по Парижу в летний день.
Windy Day: Интерактивный мультфильм от Spotlight Stories
Так же обратите внимание и на программу VR Cinema.
VR Cinema for Cardboard - Кинотеатр виртуальной реальности для Кардборд
Благодаря этому приложению вы можете смотреть фильмы на вашем дисплее VR. Приложение разделяет любое видео формата MP4. Экран делится на две половины с одинаковой картинкой с обеих сторон. Это не настоящие 3D, но ощущения сопоставимы! Загрузка видео происходит из памяти вашего гаджета или из Google Disk. VR Cinema позволяет смотреть видео отснятые на камеру вашего гаджета. Приложение также имеет функцию VR камеры, которая использует фронтальную камеру. Забавный эффект, но я его не оценил. Приложение ещё не доработано и это чувствуется. В следующих версиях разработчик обещает внедрить управление с помощью магнитного кольца, возможность передавать видео онлайн и увеличит количество обрабатываемых форматов.
Если вы не сможете достать линзы или вам их предлагают по цене выше 3$ - то закажите сразу готовые Google Cardboard стоимостью 3.2$ !
Вам нужно будет только сложить эти 3D очки из разобранного состояния, вставить в них смартфон и можно наслаждаться 3Д реальностью!
Купить Google Cardboard можно
Загрузка...
