HTC Vive PRE 的一些硬體細節


在《HTC Vive PRE 開箱》這篇,Heresy 基本上已經把硬體的外觀,大概做了簡單地介紹了。不過由於 Vive 在硬體上,有不少有趣的東西,所以接下來這篇,Heresy 是打算簡單紀錄一下一些它的硬體技術細節。


頭戴式顯示器

首先,在頭戴顯示器的部分,在前一篇文章有提過了,他上面有三條很長的線,分別是 HDMI、USB、電源線;這三條線並不是直接接到電腦,而是要透過他的「串流盒」來和電腦做連接。

下面左圖就是把線接起來的樣子;Heresy 這邊是使用 HDMI 連接到電腦的顯示卡,如果有需要的話,也可以使用 DisplayPort。

不過,這款頭戴式顯示器並不是通電、把訊號接好了就可以用了;如果單純都把線接起來,頭戴顯示器也是不會有反應的。

在要使用的時候,一定要把 Steam 和 Steam VR 都裝好、並讓裝置驅動程式都抓到,然後再把 SteamVR 執行起來,才能顯示東西。而且它顯示的內容,一定得透過他的 SDK 送畫面進去,這也導致了這款頭戴式顯示器基本上沒辦法單獨使用了… (本來 Heresy 還一直想試試看直入 HDMI 畫面的說…)

如果要下載安裝程式的話,HTC 官方有提供「Vive 設定精靈」(連結),理論上會一步一步地協助完成整個安裝的過程。不過實際上,HTV 的安裝程式有一些多餘的東西,不是完全必要的;如果想要簡化安裝的話,可以只下載 Steam(官方連結)和 Steam VR(連結)就可以了。

右上圖就是一切都準備好了之後,電腦上面所偵測到的硬體。可以看得出來,他基本上本身應該就有一個 USB Hub,底下連接大量的 USB 輸入裝置,此外還包含了攝影機(MMP SDK)、聲音裝置(USB Audio Device)。

其中比較特別的裝置,是他還有 Bluetooth 4.1 的裝置(BCM20703),這應該是用來連接其他無線周邊(控制器、基地台)。而此外,這邊也還可以看到有一個 USB5734 的控制晶片,看規格應該是一個 USB 3.1 的 Smart hub(MicroChip 網頁),不過 Heresy 就不確定他是否有其他特殊用途了。

而這些裝置,在連接 Windows 時,感覺有的似乎有點「特別」?像是攝影機的部分,Heresy 在 Windows 下似乎沒辦法使用其他程式去開啟?而 HDMI 線雖然接上了,但是系統似乎是偵測不到所連接的顯示裝置?這些或許是 Vive 本身的設計吧。

另外,之前也提過,如果把頭戴顯示器的接頭蓋打開,裡面可以看到還有一個預留的 USB 3.0 的連接埠;Heresy 自己有試過,如果把滑鼠接上去,是可以用的~也就是說,如果有必要的話,也可以透過這個連接埠,來連接其他 USB 裝置。

至於其他規格的部分,Heresy 在官網沒有找到完整的列表?所以這邊僅能根據其他找到資訊的,來大概列一下:

  • 顯示器:單眼 1080 x 1200 @ 90Hz、AMOLED 顯示器(實際上應該是一塊 2160×1200 的面板)
  • 視野角度(FoV):110 度
  • 內建麥克風、可連接耳機

至於其他的東西,Heresy 就也不確定了。

而在開箱文裡也有提到,Vive 採用的是特殊的「菲涅耳透鏡」(Fresnel lens、維基百科),如果直接聚焦在鏡片上的話,可以清楚地看到一圈圈的同心圓(下左圖);不過實際上戴上去使用時,是不太會察覺到那些同心圓的~下面右圖就是透過鏡片、把對焦點調遠一點拍攝的結果。

 

不過雖說不明顯,但是像是上方右圖,如果放大的話,其實是看的出來有同心圓的紋路的。而 Heresy 自己使用的時候,是發現在高對比的狀況下,同心圓會比較容易被察覺到甚至有可能在對角線會有類似殘影的視覺效果。不過一般來說,應該不至於會影響操作就是了。

而在視覺上的清晰度來說,他的中心區域的清晰度應該算是相當良好的~但是如果用眼角餘光去看角落的話,基本上就可以感覺到會糊掉了。在玩遊戲的時候,基本上大多會靠轉頭來看其他角度,所以比較不容易感覺到;但是在某些情境(例如虛擬桌面)下,這個問題就會比較明顯…

另外,雖然 1080×1200 的解析度已經算高了,但是實際上在使用的時候,還是可以明顯地感覺到面板上液晶的像素點…所以看來,如果畫質真的要夠好到不足以看到像素點,可能還是得用上 4K 等級的面板了。


基地台

HTC Vive 一個很大的特色,就是它號稱他是「Room-scale」、也就是「房間規模」的體感。而他的技術,是 Vavle 的「Lighthouse」。它的原理基本上是由基地台(Base station)發出紅外線光,然後由場景中的裝置上的大量感應器偵測這些紅外線光、並計算出距離基地台的位置、進而完成定位。

而為了解決在環境中可能會轉身、背對基地台的問題,HTC 提供了兩組基地台,並建議以對角線的形式放置,進而增加使用時的角度範圍性。而如果不打算轉到背面的話,其實僅有單一基地台也是可以運作的。

下面左圖,就是他剛接起來的樣子。在中間上方,有一顆 LED 燈,是他的狀態指示燈;而在左下角,會有一個簡單的 LED 顯示器,會顯示 A、b、c 三種畫面,代表這個基地台的「頻道」。

 

上方右圖,則是他已經初始化完成、正常運作的樣子;可以看到,中間偏左上的部分,有許多紅外線 LED 燈亮起了。

那右側和下面是什麼呢?很有趣的,裡面是會旋轉的機構。在《This Is How Valve’s Amazing Lighthouse Tracking Technology Works》這篇文章內,有提供拆開來後的動態圖,可以作為參考:

而更詳細的圖片,也可以參考 iFixIt 的網頁(連結)。

他基本上,應該就是靠這兩個旋轉的機構,讓基地台發出不同的光、進而讓頭戴顯示器、或是控制器上的感應器,可以計算時間差、進而推算出感應器距離基地台的距離,然後再靠多個感應器的資料,以完成定位。

也由於裡面有馬達在轉,所以其實 VIve 的基地台是會有些微的震動的~雖然不算強烈,但是如果仔細感覺的話,是可以發覺的。而也因此,要放置的時候,就一定得要確定基地台的固定夠穩定才行了~

否則像 Heresy 一開始是用三抓小腳架綁在螢幕支架上(右圖),結果他就越來越偏、越來越歪了…所以,比較好的方法,還是乖乖用大腳架,或是釘在牆上吧。

在一般狀況下,兩台基地台之間需要光學式的同步。但是如果在某些特殊的狀況下,同步不穩定的話,則需要另外連接同步用的線材;Vive 有附一條 15m 的線,在必要的時候,可以用來連接。

至於在規格的部分,基地台本身的涵蓋範圍有 120 度,算是滿廣的,兩個基地台之間的直線距離官方是建議不要超過 5 公尺,雖然 Heresy 自己測試似乎到了 6M 還可以用,但是還是按照官方規定會比較保險。

而在使用無線同步時,兩個基地台的頻道要設定為 B、C;如果使用同步線的話,則要設定為 A、B,這點可能也是要稍微注意的。

針對基地台的部分,Heresy 目前已經知道有兩個明顯的缺點了:

  1. 沒有開關,而且只要插上電,他就會開始運作,所以要關掉,就只能直接拔插頭… 雖然實測他的耗電量應該是在 5W 以下,但是持續運轉,總覺得好像還是不是很好。
    雖然在 SteamVR 的設定裡面,有一個選項似乎是可以讓他可以去控制基地台的電源模式的,但是實際上是沒有反應的。Heresy 本來還以為可能是開發版沒有這功能,但是後來去問了有市售版的人,感覺是這功能還沒有實作…

  2. 他的紅外線可能會對其他紅外線裝置造成影響
    像是 Heresy 這邊的 NVIDIA 3D Vision 系統,基本上就是直接失效了;而另外也有聽說有人的冷氣遙控器也因此不能用了…不過,Kinect v2 的感應器似乎沒有問題、還是可以運作就是了。

前者以後應該會靠韌體更新來解決,但是後者…看來應該是沒救了。


控制器

恩…老實說,和前面兩個比起來,Vive 的控制器除了造型比較有趣外,個人是覺得在硬體的技術上,算是比較沒有特色了。

真要說的話,個人覺得比較有趣的是,一個應該就是他在個最大的觸控圓鈕。他本身是一個觸控板,然後也有實體按鈕的功能,

另外,這個控制器是 Vive 整套系統裡面,唯一一個無線、需要用電池的裝置;但是他在硬體上,卻沒有做上電源指示燈?

而要看電量的話,除了在視窗環境下的 SteamVR 介面會顯示外,在 VR 環境裡,顯示出來在控制器上反而有畫出電量可以看~ XD


這篇基本上算是把 Heresy 覺得他在硬體上有趣的地方都寫了。而有興趣了解其他硬體細節的話,建議可以參考 iFixIt 的拆機文(連結),裡面可以看出來他用了哪些東西。

之後再來講他的軟體以及使用感想吧~

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關於 Heresy
https://kheresy.wordpress.com

2 Responses to HTC Vive PRE 的一些硬體細節

  1. 引用通告: HTC Vive Pre 使用感想 | Heresy's Space

  2. 引用通告: HTC Vive 的環境架設與基本虛擬環境 | Heresy's Space

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