Введение
Мы присматривались к Oculus с самого начала, разобрав (и успешно собрав заново) обе версии их VR-гарнитуры. Но сегодня мы получили реальный результат: финальную версию Oculus Rift, готовую для потребителей. Что изменилось после четырех долгих лет разработки? Что осталось неизменным? И сможем ли мы отложить его надолго, чтобы разобрать его на части и выяснить это?
Берите инструменты и присоединяйтесь к нам за столом для разборки, потому что будущее уже наступило. Мы разбираем Oculus Rift.
Нравится то, что вы видите? Добавьте нас в виртуальные друзья на Facebook, Instagram или Twitter.
Шаг 1 Разборка Oculus Rift CV1
На нашем столе лежат две предрелизные версии, поэтому нам не терпится узнать, какие новшества есть у этого Rift. Вот что мы имеем на данный момент:
Два OLED-дисплея с общим разрешением 2160 x 1200
Частота обновления 90 Гц
Акселерометр, гироскоп и магнитометр
360-градусное отслеживание гарнитуры с помощью ИК-камеры Constellation
Горизонтальное поле зрения более 100º
Пользовательские VR-контроллеры Rift, известные как Oculus Touch, будут готовы позже в этом году. Возможно, тогда же мы их и разберем, если не будем безнадежно потеряны в Сети.
Шаг 2
Улучшение VR-опыта означает улучшение отслеживания головы, а отслеживание означает точки. Много точек.
Точнее, инфракрасных точек; их генерируют крошечные светодиоды, встроенные в гарнитуру. При обычном использовании вы их не увидите, но наша инфракрасная камера видит все, как и трекер Oculus, известный как «Созвездие».
Он называется «Созвездие», потому что выглядит так, будто у вас на лице звездная карта.
Поверните голову, и вас все равно будут отслеживать. В отличие от своих предшественников, последняя модель Rift оснащена ИК-светодиодами спереди и сзади. Вы можете кружиться по кругу и не нарушать погружения — пока не споткнетесь о шнур.
Шаг 3
Это, безусловно, самый изящный Rift — легкий, впечатляюще удобный, а теперь еще и со встроенными наушниками для максимального погружения.
Толстая рамка из пеноматериала призвана минимизировать эффект Oculus Face. Она просто крепится с помощью зажимов.
Меньше винтов — меньше вес!
Сняв рамку, мы можем отсоединить отдельный кабель спинного мозга от дисплея, установленного на голове.
Кабельный менеджмент действительно претерпел впечатляющую эволюцию во всех поколениях Rift.
Шаг 4
Снять регулируемые наушники проще простого.
Встроенная гайка с плоской головкой фиксирует рычаг динамика, а пружинные контакты соединяют его с проводами в оголовье. Отлично!
Мы уже сталкивались с дорогими, неремонтопригодными, не поддающимися разборке наушниками, так что это приятный сюрприз.
Особенно если учесть, что эти маленькие ребята — главная мишень для повреждений, если ваша гарнитура «упадет» на землю после тяжелого PvP-матча.
Шаг 5
Эластичная черная лайкра окружает линзы, закрывая тонкую пластиковую рамку. Эта пылезащитная ткань надежно защищает внутренности Oculus, но при этом позволяет регулируемым линзам двигаться.
На рамке также имеется небольшое крепление для накладного ремешка.
Но как его снять? Мы на мгновение оказались в тупике, пока наш инженер по разборке не обнаружил скрытые внутренние зажимы, которые крепят рамку. После нескольких удачных щелчков пассатижами он освобождается.
После этого мы снимаем с Oculus маску Kato, чтобы впервые заглянуть внутрь!
Шаг 6
В прототипе DK2 использовалась одна панель дисплея с разрешением 1080p, взятая из Galaxy Note 3 от Samsung. Но в этот раз все по-другому…
Вместо дисплея от смартфона Oculus удвоила заказ! Два дисплея, закрепленные прямо на линзах, регулируются с помощью этой штуковины!
До того дня, когда глазной телефон упадет, это будет работать.
Что это? Похоже на датчик лица и датчик освещенности, присутствующий для проверки, надета ли на вас Rift, или, возможно, для регулировки яркости дисплея с учетом дополнительного света, просачивающегося в гарнитуру.
Шаг 7
Сняв кожух, вы обнаружите пару стандартных ленточных кабелей. Дополнительная слабина позволяет окулярам двигаться вперед-назад, чтобы регулировать межзрачковое расстояние, или IPD (расстояние между глазами).
Еще три ленточных кабеля крепят плату управления светодиодами к массиву ИК-светодиодов, расположенных на внутренней стороне корпуса наушника.
Мы не очень любим возиться с кабелями, соединяющими две половинки нашего оборудования, но, по крайней мере, они хорошо промаркированы при сборке… Об этом позже.
А вот и мясо Oculus!
Вегетарианцам на заметку: мы не нашли в Oculus настоящего мяса.
Шаг 8
Оставив мясо для основного блюда, давайте взглянем на салатовый светодиодный массив.
Эти хитрые кабели подключаются к набору из трех массивов ИК-светодиодов: Верхний, Нижний и Ремешок, идущий сзади.
Каждый светодиод промаркирован, а D8 — D10 находятся рядом с одиноким «скрытым» микрофоном. Для чего он нужен, интересно.
Не исключено, что в будущем появятся такие функции, как внутриигровой чат, голосовые команды или регулировка громкости окружающего шума.
Микрофон MEMS находится под каптоновой лентой в нижней части корпуса.
Шаг 9
В верхней части линзового блока находится материнская плата. И микросхемы!
Toshiba TC358870XBG 4K HDMI to MIPI Dual-DSI Converter
Контроллер-концентратор USB 3.0 Cypress Semiconductor CYUSB3304
Микроконтроллер STMicroelectronics STM32F072VB ARM Cortex-M0 32-bit RISC Core
Winbond W25Q64FVZPIG 64 Mb последовательная флэш-память
Nordic Semiconductor nRF51822 Bluetooth Smart и 2,4 ГГц проприетарная SoC
Аудиоконтроллер CMedia CM119BN USB
6-осевой инерционный датчик Bosch Sensortec BMI055
Шаг 10
Идентификация ИС материнской платы, продолжение:
Датчик времени полета STMicroelectronics VL53L1X (вероятно)
STMicroelectronics BALF-NRF01D3 Bluetooth балун
Управление питанием дисплея Texas Instruments
ON Semiconductor CAT93C46B 1 Кб последовательной EEPROM
STMicroelectronics M24C64-F 8 Кб последовательной EEPROM
Texas Instruments TPS22908 переключатель нагрузки
Ricoh R1202L721A повышающий DC-DC преобразователь
Шаг 11
Отделив блок линз, вы увидите нестандартный дисплей с большей, чем у объектива, апертурой!
Эти OLED-дисплеи имеют размер 90 мм каждый, а плотность пикселей составляет~456 ppi. Для сравнения, дисплей iPhone 6s Plus имеет плотность 401 ppi, а Galaxy S7 — 576 ppi.
Учитывая такую плотность пикселей, обычному пользователю нужно находиться на расстоянии 8 дюймов от дисплея, чтобы пиксели стали неразличимы. Благодаря сложной оптике Rift дисплей выглядит намного дальше от пользователя, но и намного больше, окружая вас пикселями.
Так что пока, по крайней мере, отдельные пиксели все еще очень хорошо видны, или «неразличимы» — технический термин, который мы только что придумали.
Шаг 12
Если предыдущие комплекты Oculus Rift поставлялись со сменными круглыми линзами (слева), то в CV1 используется один набор несъемных, асимметричных линз (справа).
При ближайшем рассмотрении на объективе CV1 видны концентрические кольца — отличительный признак линз Френеля. Эти искусно изготовленные линзы выполняют ту же работу, что и толстые, выпуклые, изогнутые пластиковые линзы, использовавшиеся в предыдущих моделях Rifts, — с помощью тонких массивов концентрических призм, которые весят гораздо меньше.
Линзы Френеля обеспечивают тот же большой угол обзора и короткое фокусное расстояние, но при этом требуют меньше материалов — именно то, что нужно VR. Все это должно поместиться в устройство размером с кирпич, которое вы сможете часами прикладывать к лицу, не напрягая бедные мышцы шеи.
Бонусный раунд: изменяя размер и форму концентрических призм, Oculus смогла точно настроить линзу для этого конкретного применения, минимизируя сферические аберрации (или искажения), которые могут возникнуть при использовании традиционных изогнутых линз. Этим, вероятно, и объясняется асимметричная форма.
Шаг 13
Но подождите — если линзы Френеля избавляют от выпуклых кривых традиционных линз, то почему эти линзы изогнуты?
Оказывается, Oculus пошла еще дальше по оптическому туннелю и изготовила гибридные линзы Френеля.
Эти линзы состоят из концентрических призм одинаковой толщины (как и любая другая линза Френеля). Но к задней части линзы добавляется дополнительный наклонный слой, создающий форму, имитирующую традиционную изогнутую линзу, и позволяющий изменять фокус вдоль вертикальной оси линзы.
Именно поэтому Rift позволяет сфокусировать гарнитуру, просто придвинув ее выше или ниже к лицу. Смотрите через разные части линзы, пока не найдете фокус, подходящий для ваших глаз. Бинго, больше никаких трех комплектов линз Rift.
Шаг 14
Мы прерываем разборку, чтобы устроить научную вечеринку. Приглушите свет, запустите дымовую машину и принесите лазерные лучи!
Итак, если собрать все вместе, что же на самом деле делают линзы в гарнитуре VR?
Чтобы ощущения от VR были реалистичными и не вызывали дискомфорта, оптика должна делать две вещи: увеличивать дисплей так, чтобы не было видно краев (это разрушит погружение), и фокусировать дисплей на оптической бесконечности.
Последнее — модный оптический термин, означающий, что объекты на дисплее должны казаться далекими. Линза перестраивает входящий свет в параллельные лучи, поэтому вам не нужно прилагать никаких усилий для фокусировки, что предотвращает напряжение глаз.
TL;DR: Линзы Rift компенсируют недостатки ваших глаз и дисплеев, заставляя вас думать, что вы смотрите на бесконечный, далекий дисплей (а не на экран телевизора, приклеенный к вашему лицу).
Шаг 15
Что скрывается за этими линзами и двойными дисплеями? Суперхитрый, подпружиненный, двойной реечный механизм для регулировки расстояния между дисплеем и линзами.
Использование сдвоенных дисплеев стало главным достижением Rift DK2 и прототипа Crescent Bay. Позволяя каждой линзе + дисплею двигаться как единое целое, Rift обеспечивает достаточную регулировку, чтобы приспособиться к 5-95 процентилю IPD, сохраняя при этом другие ключевые оптические свойства неизменными.
TL;DR: Если у вас есть глаза, вы, вероятно, сможете использовать это. Мило.
Далее следует плата светодиодного драйвера, на которой имеются все необходимые для разборки/сборки наклейки…
Шаг 16
Вышеупомянутая хорошо промаркированная плата с более чем дюжиной тестовых точек и необходимой аппаратурой управления.
В отличие от светодиодных драйверов STMicroelectronics, которые мы нашли в Development Kit 2, этот набор микросхем изготовлен компанией Texas Instruments:
3x Texas Instruments TLC59401 16-канальный драйвер светодиодов с точечной коррекцией и ШИМ-управлением в оттенках серого
На обратной стороне мы видим пару (относительно) больших конденсаторов — вероятно, необходимых для сглаживания периодической нагрузки при импульсном включении такого огромного массива ИК-светодиодов.
Шаг 17
Оптика: есть. Кремний: есть.
Пора отправляться на поиски фурнитуры для оголовья. С помощью инструмента для вскрытия пластика мы отклеиваем этикетки FCC в поисках светодиодов и проводов для наушников.
Отклеив слой ткани, мы обнаруживаем изящный черный ленточный кабель, который оборачивается вокруг головы и питает светодиоды сзади. Здорово!
Но подождите, что это за механические штуки?
Шаг 18
Пружины оголовья! Эти подпружиненные дорожки по бокам оголовья дают дополнительный дюйм или около того свободы действий без лишних хлопот с застежкой или ремешком.
Это означает, что вы можете надевать и снимать Oculus с головы так же легко, как бейсболку. Никакой дополнительной регулировки не требуется.
Несмотря на то, что мы смогли без особых проблем установить на голову десяток сотрудников, этот пружинящий механизм может стать причиной поломки. Учитывая, что оголовье практически невозможно разобрать, возможно, в конечном итоге вашей виртуальной реальности придется полагаться на ремни, а не на пружины.
Шаг 19
Оценка ремонтопригодности Oculus Rift CV1: 7 из 10 (10 — лучше всего):
Управление кабелями значительно улучшилось по сравнению с комплектами для разработчиков, с прочным разъемом для легкого извлечения.
Динамики наушников очень легко снимаются благодаря пружинным разъемам.
Лицевая панель удерживается пластиковыми зажимами и легко вынимается.
Попасть внутрь сложно, так как пылезащитный экран фиксируется скрытыми внутренними зажимами.
Замена головного ремешка невозможна без разрезания ткани гарнитуры.
Замысловатая конструкция и хрупкие ленточные кабели затрудняют снятие объективов, дисплеев и материнской платы.
