[技術] SteamVR 1.0 vs 2.0置底

看板VR (虛擬實境)作者howard1414 (ShyguyRev)時間5年前 (2019/07/09 03:15)推噓12(12推 0噓 16→)

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2019/11/29更新支援裝置表格目前好像看板上沒有在討論有關定位系統這一塊的，想說把SteamVR定位的原理，整理一下1.0和2.0主要的差異點，提供給未來要買Index的其中一個參考點(原箱內配的就是2.0 的) SteamVR 1.0的燈塔相信大家都不陌生吧，是由HTC和Valve共同開發的一款定位系統，而其名稱為LightHouse(燈塔，也稱為基地台)，而一代的生產全部都是由HTC製造的，以下是其定位的方式 https://i.imgur.com/ktj2zpj.jpg

基地台在定位時分為三個步驟 1)發射歸零訊號使手把上的感應器做出計時上的歸零(開始訊號) →這個動作就是你在基地台上能看到的紅色LED(舊版的是15顆，新版的是9顆)所發出的 2)發射垂直(水平)訊號讓感應器去收到雷射訊號 →朝著某一個方向前進掃描，並記錄下當時的時間點 3)發射歸零訊號使手把歸零計時(停止訊號) →收到訊號停止計時，計算剛剛每個點差異的時間去推算目前位置而這個掃描動作會在馬達會在一秒鐘內轉動60次，垂直水平各30次，交叉掃描，而有效定位為每秒30次其完整運行的動作大概會像是這樣(此處以早期工程樣本為例) : https://imgur.com/X87RFwe

模擬影片 https://www.youtube.com/watch?v=J54dotTt7k0

而1.0的基地台目前最大支援是兩顆，而其實基地台上也是有感應器的，在BC模式下，C的那顆都會和B的去同步(例如B做垂直C也做垂直，發出重置時兩邊也都會重置)，AB則是以A 為主，B為副，這麼做是為了避免有障礙物擋到其中一面的雷射，就改為接收對象那顆的訊號那以上大概是1.0的基地台運作方式，缺點就是基地台一定要看的到對方(若無則需要同步線)，且重置訊號容易被干擾，會造成有時候轉身或是在某些角度掉定位，也影響到其他需要仰賴紅外線偵測的裝置(例如Kinect)，因此有了2.0版本的改進 https://i.imgur.com/BdtjSv3.jpg

而2.0主要改進在哪一些地方呢? 1)不需要再做同步的動作，每顆基地台都是單獨的個體 →這邊主要做了一個最大的改動，前面有提到，基地台在掃描時會需要一個開始計時以及停止計時的訊號去通知感應器，而2.0最大的改進則是 "不再發射愚笨(dummy)的雷射光，而是把發射出去的紅外線做邊碼" 至於是如何做到的呢? 官方的傳感器由TS2XXX(VIVE 現有)，或是TS3633改成了全新的TS 4231，而最大的差別在於能解譯編碼的紅外線訊號了 https://i.imgur.com/reNEJvx.jpg

那這樣做的原理很簡單，就跟遙控器一樣，因為能在紅外線中編碼，因此每一個紅外線出去就知道是哪一個基地台發出的，不需要等待重置訊號的同步，每一個都是獨自的個體，也因為有編碼了，所以比較不會影響到仰賴紅外線觀測的機器這也是為何2.0的基地台不相容於1.0的原因，因為無法解譯編碼 2)更大的照射範圍以及更精準的動作預測 →這次直接把基地台的表面做成圓弧狀間接的提升了照射上的範圍(120→150)，前面有提到都是獨立的個體，那也代表著說不需要重置訊號(開始→掃描→重置)，那也因此變成說只需要一個步驟就好，在偵測上的完成容錯率會更大，也支援更多的基地台同時運作 3)成本上的降低 →基地台的馬達由兩顆(一顆水平、一顆垂直)改為由同樣一顆馬達帶動，但是排列方式改成了V字型並做在同一顆馬達上，因為變成一顆馬達，那在運作時的震動以及製造時的成本會大幅下降 https://i.imgur.com/r2KK209.jpg

以上大概是2.0 vs 1.0追蹤上的區別，結論是如果你的追蹤範圍夠大(5m*5m以上)，或是有一些比較刁鑽的區域需要去追蹤，抑或者是有房屋規模的需求，能上2.0的基地台就上吧 (2019/11/29)補充目前裝置相容總表: ┌──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ │VIVE(一代)│VIVE(一代)│VIVE追蹤器│ VIVE PRO │VIVE PRO ｜｜｜｜｜Tracker ｜｜控制器｜ │ │ │ 控制器 │(一代) │ ｜(藍色，｜ │ │ │ │LOGO為灰色｜ │2018版) │ ├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │SteamVR1.0 │ O │ O │ O │ O │ O │ │ 基地台 │ │ │ │ │ │ ├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │SteamVR2.0 │ X │ X │ X │ O │ O │ │ 基地台 │ │ │ │ │ │ │ (HTC製造) │ │ │ │ │ │ ├──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │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 │ │ │ 為藍色) │ │手把 │ │ │ ├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │SteamVR1.0 │ O │ O │ O │ X │ O │ │ 基地台 │ │ │ │ │ │ ├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │SteamVR2.0 │ O │ O │ O │ X │ O │ │ 基地台 │ │ │ │ │ │ │ (HTC製造) │ │ │ │ │ │ ├──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │Valve Index │ O │ O │ O │ X │ O │ │ 基地台 │ │ │ │ │ │ └──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┘ 手機圖片好讀版: https://i.imgur.com/MUSWkZ1.png