[技术] SteamVR 1.0 vs 2.0

楼主: howard1414 (ShyguyRev)   2019-07-09 03:15:01
2019/11/29更新支援装置表格
目前好像看板上没有在讨论有关定位系统这一块的,想说把SteamVR定位的原理,整理一
下1.0和2.0主要的差异点,提供给未来要买Index的其中一个参考点(原箱内配的就是2.0
的)
SteamVR 1.0的灯塔相信大家都不陌生吧,是由HTC和Valve共同开发的一款定位系统,
而其名称为LightHouse(灯塔,也称为基地台),而一代的生产全部都是由HTC制造的,以
下是其定位的方式
https://i.imgur.com/ktj2zpj.jpg
基地台在定位时分为三个步骤
1)发射归零讯号使手把上的感应器做出计时上的归零(开始讯号)
→这个动作就是你在基地台上能看到的红色LED(旧版的是15颗,新版的是9颗)所发出的
2)发射垂直(水平)讯号让感应器去收到雷射讯号
→朝着某一个方向前进扫描,并记录下当时的时间点
3)发射归零讯号使手把归零计时(停止讯号)
→收到讯号停止计时,计算刚刚每个点差异的时间去推算目前位置
而这个扫描动作会在马达会在一秒钟内转动60次,垂直水平各30次,交叉扫描,而有效定
位为每秒30次
其完整运行的动作大概会像是这样(此处以早期工程样本为例) :
https://imgur.com/X87RFwe
模拟影片
https://www.youtube.com/watch?v=J54dotTt7k0
而1.0的基地台目前最大支援是两颗,而其实基地台上也是有感应器的,在BC模式下,C的
那颗都会和B的去同步(例如B做垂直C也做垂直,发出重置时两边也都会重置),AB则是以A
为主,B为副,这么做是为了避免有障碍物挡到其中一面的雷射,就改为接收对象那颗的
讯号
那以上大概是1.0的基地台运作方式,缺点就是基地台一定要看的到对方(若无则需要同步
线),且重置讯号容易被干扰,会造成有时候转身或是在某些角度掉定位,也影响到其他需
要仰赖红外线侦测的装置(例如Kinect),因此有了2.0版本的改进
https://i.imgur.com/BdtjSv3.jpg
而2.0主要改进在哪一些地方呢?
1)不需要再做同步的动作,每颗基地台都是单独的个体
→这边主要做了一个最大的改动,前面有提到,基地台在扫描时会需要一个开始计时以及
停止计时的讯号去通知感应器,而2.0最大的改进则是 "不再发射愚笨(dummy)的雷射光,
而是把发射出去的红外线做边码"
至于是如何做到的呢? 官方的传感器由TS2XXX(VIVE 现有),或是TS3633改成了全新的TS
4231,而最大的差别在于能解译编码的红外线讯号了
https://i.imgur.com/reNEJvx.jpg
那这样做的原理很简单,就跟遥控器一样,因为能在红外线中编码,因此每一个红外线
出去就知道是哪一个基地台发出的,不需要等待重置讯号的同步,每一个都是独自的个体
,也因为有编码了,所以比较不会影响到仰赖红外线观测的机器
这也是为何2.0的基地台不相容于1.0的原因,因为无法解译编码
2)更大的照射范围以及更精准的动作预测
→这次直接把基地台的表面做成圆弧状间接的提升了照射上的范围(120→150),前面有提
到都是独立的个体,那也代表着说不需要重置讯号(开始→扫描→重置),那也因此变成说
只需要一个步骤就好,在侦测上的完成容错率会更大,也支援更多的基地台同时运作
3)成本上的降低
→基地台的马达由两颗(一颗水平、一颗垂直)改为由同样一颗马达带动,但是排列方式改
成了V字型并做在同一颗马达上,因为变成一颗马达,那在运作时的震动以及制造时的成
本会大幅下降
https://i.imgur.com/r2KK209.jpg
以上大概是2.0 vs 1.0追踪上的区别,结论是如果你的追踪范围够大(5m*5m以上),或是有
一些比较刁钻的区域需要去追踪,抑或者是有房屋规模的需求,能上2.0的基地台就上吧
(2019/11/29)补充目前装置相容总表:
┌──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │VIVE(一代)│VIVE(一代)│VIVE追踪器│ VIVE PRO │VIVE PRO |
| | | |Tracker | |控制器 |
│ │ │ 控制器 │(一代) │ |(蓝色, |
│ │ │ │LOGO为灰色| │2018版) │
├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│SteamVR1.0 │ O │ O │ O │ O │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│SteamVR2.0 │ X │ X │ X │ O │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
│ (HTC制造) │ │ │ │ │ │
├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Valve Index │ X │ X │ X │ O │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
└──────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
┌──────┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │VIVE Tracker│Valve │Valve │小派Pimax │小派Pimax │
│ │ 2018 │Index │Index │ │ │
│ │(二代,logo │ │Controller│ 4K │5K/8K系列 │
│ │ 为蓝色) │ │手把 │ │ │
├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│SteamVR1.0 │ O │ O │ O │ X │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│SteamVR2.0 │ O │ O │ O │ X │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
│ (HTC制造) │ │ │ │ │ │
├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Valve Index │ O │ O │ O │ X │ O │
│ 基地台 │ │ │ │ │ │
└──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
手机图片好读版:
https://i.imgur.com/MUSWkZ1.png
https://i.imgur.com/1gfME0H.png
作者: luyaoting (luyaoting)   2019-07-09 07:18:00
补充一下:在单一Lighthouse(A Mode)的情况下,垂直、水平两轴的马达皆是以60Hz运转,两轴雷射也都是60Hz。但由于一代Lighthouse雷射无编码,所以在两颗Lighthouse的情况下,无论是用B+C Mode(无同步线)还是A+B Mode(有同步线),同一时间只能有一道雷射,也就是说两颗Lighthouse只能轮流打雷射,像是:1号垂直、1号水平、2号垂直、2号水平,这样的顺序。因此成两颗Lighthouse两轴都只剩30Hz,合并起来才相当于两轴皆为60Hz。参考:http://doc-ok.org/?p=1478https://tinyurl.com/y5euwega
作者: lovinlover (Lovin Lover)   2019-07-09 09:25:00
steamVR是指软件吧
作者: zebb   2019-07-09 10:01:00
推!
作者: redray (澈)   2019-07-09 12:42:00
我比较好奇的是为何都没有一些方式侦测讯号稳定性跟干扰程度,有时候某些情况完全不知道为何讯号特别不好,只能到处猜
作者: Victory2 (Victory2)   2019-07-09 21:25:00
长知识 推!
作者: museangel (museangel)   2019-07-12 13:19:00
推用心!推分享的精神!也推内容!
作者: Siu (荟)   2019-07-14 16:33:00
话说我的灯塔1.0都24小时不关...不知寿命有多久...
作者: zp820830 (安安你好几岁住哪)   2019-07-22 08:30:00
作者: jason084 (JJ)   2019-07-27 08:18:00
请问如原来使用1.0,可以直接升级2.0吗?
作者: zebb   2019-07-27 15:04:00
不行,旧设备不认识新灯塔 新设备倒是可以认识旧灯塔
作者: ofd168 (大色狼来袭)   2019-08-01 10:07:00
好文推推
作者: zebb   2019-11-17 10:59:00
对了,补充一下,2.0打的功率较高,可以加长距离,但同时会让物体反射情形恶化。有人回报大理石地砖在1.0下没问题在2.0下反而距离地面较近的脚上定位器会很不稳
作者: Tunie (兔妮)   2019-12-12 10:50:00
脏一点的地砖呢(x
作者: toriki (A5和牛)   2019-08-26 10:31:00
感谢分享 推推

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