Делаем VR очки v 3.0 на базе набора от Topfoison часть 1

Добрый день (опционально вечер/ночь).

Сегодня рассмотрим подробно комплект от фирмы изготовителя Topfoison.


ПРЕДИСЛОВИЕ

Меня все не покидает идея собрать очки самому, вы можете это оценить по прошлому обзору. Это был пробный вариант полноценно работающих очков, с трекингом головы, и вполне приемлемыми характеристиками. При их сборке был получен большой опыт в плане того, что пока нет смысла собирать самому такого рода уст-ва ну или почти нет смысла.

Но давайте по порядку.

Первая версия очков выглядела так:



По сути это просто коробка от обуви + линзы от бинокля + позади коробки был смартфон.

И Вы наверняка подумаете, что за дичь! Да, но эффект от роликов просматриваемых на youtube был.

После я все закинул на дальнюю полку и мне было не до VR, хотя идеи меня постоянно преследовали. Спустя 1.5 года на меня снова накатило и я собрал себе нового монстра с учетом новых пожеланий. Да не смотря на то, что первый опыт был крайне неудачным, но я все же сделал некоторые выводы.

1. Очки не должны использовать телефон.
Вот Вы можете спорить до посинения, но не должны. Это не удобно, садит батарею — быстро, а главное легко испортить порт аппарата.
2. Очки на данный момент не должны использовать WiFI.
Ну вот не у всех дома стоят высокопроизводительные роутеры, ну не нужен мне например дома роутер с гигабитным WIFI. Кабель лучшее что может быть в данной ситуации. Ни подвисаний, ни задержек по времени, чистый сигнал.
3. Очки должны иметь удобную форму.
Ну это же коробка черт возьми!

Вторая версия очков выглядела так:





Все Вы помните, этот пост. Была проведена работа с учетом моих прошлых пожеланий. Они имеют кабель, свою отдельную матрицу и контроллер, имеют трекинг головы на базе гироскопа.

Скажу честно, они используются в таком виде и по сей день, много людей приходивших в гости отмечают эффект -Вау!
Да и сам я частенько их использую, в целом вещь получилась годная.
Но опять остались нюансы, которые хочется исправить.

1. Качественный корпус.
Черт возьми это снова коробка!
2. Уменьшить вес.
Да вес этих очков довольно велик, покрутив головой часа два, шея устает. Есть и плюс, шею всегда можно накачать.
3. Уменьшить размер короба.
Вес и размер взаимозависимые понятия, чем больше размер, тем больше вес. Соответственно надо думать над новым корпусом, отсюда выходит еще один нюанс.
4. Качественные линзы.
Получается, что бы уменьшить размер, а за ним и вес шасси, нам нужны качественные линзы, с меньшим фокусным расстоянием и желательно, что бы не портили изо по краям. Френели не подойдут, они мылят изо сильно, двояковыпуклые тоже они мылят по краям линз. Нужно что-то более прогрессивное.
5. Меньше дисплей.
Из проблемы линз вытекает проблема дисплея, 7 дюймов это просто невероятно много для очков. Уменьшая дисплей, уменьшаем фокусное расстояние, уменьшаем вес и уменьшаем размер шасси, которое будет плотно сидеть на лице.
6. Использовать готовый комплект.
Из всех перечисленных нюансов напрашивается один вывод, надо брать готовую разработку. Вы можете изготовить короб на базе моего обзора, но он никогда, никогда не заменит готовой продукции! И точка. Ардуино для обработки гироскопа это брехня, Вы не получите нужного эффекта, будет отсутствовать как минимум 1 ось, и Вы ничего с этим не сможете поделать, тк распознаваться будет гироскоп, как мышь или геймпад. У Вас может быть все идеально, но используя простенький контроллер на Realtek и Ардуино Вам грозит фиаско. Работать будет, но не то.

Я в 2016 году когда искал дисплей для очков, наткнулся на фирму — Topfoison. С тех пор периодически поглядывал на их продукцию. В итоге не удержался и приобрел данный комплект.

Так как, пока на руках будет только набор, рассматривать будем его. Так же был заказан короб с линзами под него, но об этом в следующей части пойдет речь.

Упакована посылка была в две коробки и пену, все.

КОМПЛЕКТУЮЩИЕ



Давайте поглядим, что нам обещает производитель:

Матрица









разрешение матрицы — 1440*2560,
тип матрицы — IPS,
размер дисплея — 77.88мм х 141.05мм х 1.83мм,
размер активной зоны дисплея — 74.52мм × 132.48мм,
количество пинов на шлейфе — 45,
яркость подсветки — 250 CD/M2,
интерфейс — MIPI 8LINES.



В целом дисплей, как дисплей, но разрешение уже не 1024х600, а 1440 х 2560. Несложные расчеты — 1440 x 1280 дают представление о том, какое разрешение будет у каждого глаза. Очень даже хорошо, настолько, что боюсь мой компьютер не потянет такое разрешение.

А теперь интересный момент, когда искал дисплеи мне не попадалось ничего совместимого с реалтеком, находились матрицы от телефонов, айфонов и тому подобной мобильной техники. И меня прямо злость взяла, почему производители не клепают на их базе уст-ва, ведь это так выгодно! Дисплей от телефона в простенький проектор и вуаля у вас HD проектор, матрицы стоят сейчас копейки.

Дьявол кроется в деталях. Все мобильные дисплеи совместимы между собой (вот реально все, отличия только в разъемах и распиновке). Но они работают на базе интерфейса MIPI. Когда начал искать информацию выяснилось, что MIPI это по сути проект разработчиков, который направлен на совмещение и взаимозаменяемость мобильных запчастей, таких как дисплеи.
Сам же разъем называется Display Serial Interface. Просто нет универсальных дисплеев по распиновке (почти нет) и им соответственно так же требуется микросхема — мост, для синхронизации.

На вопрос же почему можно ответить кратко, дорого и не выгодно. Проще взять дубовый RTL и дисплей 800 х 600 и склепать проектор, а потребитель проглотит.

Контроллер

Сердцем платы — контроллера является программируемый процессор ARM STM32F405:



Выше него видно переключатель, который вводит контроллер в режим программирования:



За вывод звука отвечает микросхема — аудио конвертер CS4398-CZZ:



Правее от микросхемы видно кнопку сброса, и нераспаяные площадки под звук:

За движения отвечает MPU-9250 — 9 осевой гироскоп:



Контроллер питания WT245:



Микросхема — мост 358870xbg:



Данная микросхема является мостом с MIPI на HDMI.

Основной плюс всего устройства в том, что оно питается от шины USB, по сути ему в отличии от устройств на RTL не нужно подавать 12 вольт, отдельным кабелем, усугубляя ситуации с надеванием уст-ва на голову.

Устройство целиком и полностью самодостаточное, может использоваться как внешний маленький монитор, например, в авто или в постройке своего проектора в 2К разрешении с возможностью подстройки изображения используя положения гироскопа.





Изображение легко переворачивается в среде Windows используя возможности драйвера.

ВЫВОДЫ

Устройство приходит сырое, при подключении его к компьютеру мы имеем следующую картину:





Отображается как трекер DK, и устройство ввода.

Для того чтобы устройство использовало весь свой потенциал надо прошивать микросхему контроллера.

Следующая глава статьи будет посвящена сборке уст-ва и прошивке его под окулус, как только приедет короб с линзами.

На этом все. Спасибо что ознакомились.

Привет от Молтиса: