拆:Oculus Rift头戴式3D显示器开发者版本

出处:EDN China电子技术设计 发布于:2014-08-05 09:12:35

    Oculus VR公司在去年用Oculus Rift头戴式3D显示器吸引了世界的目光,而今年,他们又再次突破自己,推出了该头戴显示器的新版开发者套件(Developer's Kit 2,DK2)。我们可能没有会飞的汽车,阿拉伯飞毯或是传送门,但我们有的虚拟现实技术。

    Oculus VR的伙计们过去一年过得很充实(忙),根据技术网站 iFixit 的拆解分析,Oculus Rift的新版开发者套件在展现轻量化的同时,也改善了成本与功能。

《国际电子商情》拆解Oculus Rift头戴式3D显示器开发者版本(Developer's Kit 2,DK2)Source:iFixit

    iFixit表示,Oculus Rift内含的主要零组件与功能包括:

˙加速度计、陀螺仪,以及1000Hz更新率的磁力计;

˙透过外部近红外线CMOS传感器摄影机的位置追踪装置,该装置在DK2内是新的且是客制化的(换句话说,跟你的旧网络摄影机不一样);

˙具备降低视觉暂留(low-persistence)功能的5.7吋Super AMOLED显示器,每一边眼睛的分辨率为960 x 1080;iFixit表示,该显示器与三星(Samsung) Galaxy Note 3采用相同面板,是节省成本的好方法;

˙内建延迟测试器(latency tester);

˙100°视野(iFixit表示,这是与DK1相较让人瞩目的改变)。

    Oculus Rift开发者套件将会是一套完整的硬件开发设备,无需额外电缆、适配器和其他附件。

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    当你手边有大量设备线缆时,如何管理他们令人头疼,看看DK2能为你做些什么?一个集合了USB 2.0、HDMI、DC power和位置跟踪器同步线缆接口的集线器。

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    再来对比一下开发者套件一代和二代产品(左)有什么区别,我们注意到的件事是,二代在尺寸和形状上比一代精简了。

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    虚拟现实头盔始祖——虚拟男孩(Virtual Boy)乱入,我们来对比一下他们的重量吧!

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    虚拟男孩:896克的,使其成为重量级(不过,公平地说,作为老前辈还是可以接受的)

    DK2:453克,这是新加入到战局的选手

    代Rift:395克,去年的轻量级

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    DK2这次还配备了一个全新的定位跟踪单元,从本质上讲,它是一个特别为新开发工具包定制的外部红外摄像机。

    Oculus VR公司表示:“我们不可能采用普通的旧式摄像头,当然,这款定制摄像头也不能用于上一代产品。”

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    DK2保留了上一代产品无需摄像头,就能实现的360度定位跟踪功能,前提是你必须身处红外摄像机监控区域……很麻烦是吗?

    所以说,我们应该庆幸DK2把红外LED阵列摄像头集成到了产品原型中,但由于LED都在内部,我们只能通过图片来告诉读者他们的分布情况。

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    揭开前面的橡胶盖,我们找到了一个USB接口和额外的同步线缆接口。

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    我们拆开下了几颗飞利浦#0螺丝后,将主体与面罩部分分开。

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    面罩下,是两个经过改进的新型镜头,镜头增大了以便适应更广泛的IPD(瞳距)范围。

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    庆幸的是拆掉这俩镜头并不难,一扭一提就搞定。不过面对拆下来的镜头,我们却没有什么光学测试的手法可以玩一玩……

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    机身外面延伸出来两根细细的线——USB与HDMI线,这看起来很脆弱,比较容易折断。

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    机身FCC标签上除了“Rift DK2.”,并没有标注其他型号信息。

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    根据分析Oculus公司的新闻,我们觉得该公司近会在专用HDMI线接头内做一些小手脚,就像当年苹果在Thunderbolt线缆上做的一样。

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    在拆开其专用线的金属盖后,我们发现自己真是天才!——下面真的有一颗IC。这颗名叫Spectra7 VR7100的新pain被覆盖在厚厚的胶水下。

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    根据其产品简介,这个小芯片“降低了HDMI线材产品体积和重量”,并且让“支持的视频格式达到4K 60p”,多么伟大的创新!现在我们知道为什么与一代相比,DK2的HDMI线细了这么多。

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    让我们拆开花俏的集线器,看看里面有啥:

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    ˙安森美(ON Semiconductor)的NCP 374为集线器提供了过电压与负载切换功能

    从内部工艺来看,你可以睡一大觉也不用担心这些线缆被偷,因为Oculus真的很舍得用胶水……

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    我们取下了不少橡胶保护垫,然后以“金刚狼”的造型拆下所有螺丝,取下眼镜的前盖。

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    Hold住,我们就要打开潘多拉的盒子了!看见这一大块的主板了吗?比之前那些小板子气派多了,但这满满的橘红色FPCB是怎么回事?

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    他们就是之前我们说的N个红外LED连接线。总共有40个LED,通过软板精细巧妙地链接起来。

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    主板是这次 Oculus Rift的变化,几乎所有零件都集成在了一块板子上,而无锡使用外部控制箱。我们必须给Oculus点32个赞,这次的主板设计非常漂亮,也很容易拆装,就让时间来检验吧,看他们能不能成为消费电子行业标杆的新模式。

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    iFixit在主板上发现了以下的半导体组件:

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红色:东芝(Toshiba)的HDMI接口桥接芯片358779XBG;

橙色:意法半导体(STMicroelectronics)的低电压16位,恒定电流LED驱动器STP16CPC26;

黄色:意法半导体超低功耗32位Value Line系列ARM Cortex-M3微控制器(STM32L100RB)内建128KB闪存;

蓝色:意法半导体 ST1S31 3A Step-down DC-DC

绿色:赛普拉斯(Cypress)的超低功耗USB 2.0主控制器芯片(Hub Controller) CY7C65632、Y405 1S31;

紫色:应美盛(Invensense) MPU-6500 六轴MEMS传感器(陀螺仪+加速度计);

黑色:德州仪器(Texas Instruments) TPT65632A三路输出AMOLED显示屏电源

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    拆完主板后,我们又拿下了DK2的显示屏模组,这块屏幕有一个橡胶保护罩和塑胶背板,当我们剥下保护罩的那一刹,亮瞎了我的18K钛合金X眼……

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    这屏幕,竟然是(此处应有掌声)——三星Galaxy Note 3的屏幕!

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    我想这一定是处于成本的考量,Oculus公司DK2目前的出货量大约在4万5左右,对于中端开发平台来说是个不错的数字,但不足以支持他们开模做自己的显示屏,看起来Oculus是充分利用了他们与三星的合作优势。

    Oculus使用的这块三星Note3屏幕是5.7吋Super AMOLED屏,支持1080P。

    Oculus公司声称,DK2的显示器是能提供75GHz刷新频率的低持久性OLED屏幕,这意味着Oculus超频了三星Note3的屏幕,将刷新率从60GHz提高到75GHz,让运动显示效果更平滑。近看显示面板,我们发现Oculus连触控模块也没改,还是用的 Synaptics S5050A 。

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    这用触控干啥?难道他们正计划发布睫毛触摸屏功能?

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    看上去我们已经看尽了这款设备的心肝脾肺shen,但实际上拆解还未结束……我们把目光转移到位置跟踪摄像头上。

    DK2的位置追踪器支架有几个可弯曲的关节和三脚架,可以自由调整角度。摄像头通过两个小夹片固定在支架上,分离开后,我们来看看摄像头内部的好东西。

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    我们拆下了一个过滤镜,猜测这是用于过滤可见光,只允许红外光进入的滤片。于是我们采用了一些“高科技”手段去证明这个猜测:一些胶带、一台手机和一个红外遥控器……

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    结果证明我们是天才!通过摄像头看到,可见光被过滤了,只有遥控器的红外射线闪闪发光!

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    摄像头本身只有几颗螺丝和盖板,轻松打开。

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    里面的主板和透镜组件也轻松拿下,在玩弄了一番镜头后,我们发现这是一枚广角镜头,为的是让定位跟踪摄像头能接受更多角度的红外光线,优化其跟踪能力。

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    摄像头主板上的零件如下:

红色:微芯科技(Microchip Technology)的24AA128 I2C CMOS Serial EEPROM

橙色:SIWARD 12.0 4C 晶振

黄色:S033 HVG 107Y

绿色:钰创(Etron Technology)的eSP570网络摄影机控制芯片

《国际电子商情》拆解Oculus Rift头戴式3D显示器开发者版本(Developer's Kit 2,DK2)Source:iFixit

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    iFixit 表示,Oculus Rift的位置追踪功能确实如宣传,能以三度空间追踪相对于传感器的、你的头部位置;当你进入检查一个虚拟物体,环境就会放大、转译你的运动,添加另一个 互动与现实性的另一个新的层。

    除了提供DIY维修电子产品的技术信息,iFixit这个网站也销售维修工具,因此在进行拆解分析时特别注意设备的可维修性 (repairability),也就是对一般人来说,装置容易维修的程度;该网站发现,Oculus Rift开发者套件是一个很容易入门且探索的目标,因此在可维修程度上给了9分的高分,不过也强调该开发工具包是测试版。

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关键词:显示器

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