کالبدشکافی هدست واقعیت مجازی ریزر OSVR HDK 2

خب، بیاید قبل از باز کردن پیچ‌ها، یه نگاه سریع به مشخصات و لوازم جانبی هدست OSVR HDK 2 بندازیم:

← این هدست دارای دو تا '''صفحه‌نمایش OLED''' با رزولوشن ترکیبی 2160 در 1200 (یعنی 441 پیکسل در هر اینچ) است و نرخ نوسازی تصویرش روی 90 هرتز قفل شده.

← یه '''دوربین مادون‌قرمز (IR)''' هم داره که برای ردیابی 360 درجه‌ای در نظر گرفته شده و با فرکانس 100 هرتز کار می‌کنه.

← یه '''جعبه کمری''' کوچیک هم همراهشه که داخلش کدک صدای فراگیر و تقویت‌کننده‌های سیگنال قرار گرفتن.

راستی بد نیست بدونی که اسم طولانی OSVR HDK 2 در واقع مخفف کیت توسعه هکرهای واقعیت مجازی متن‌باز نسخه 2 هست.

معمولا همه‌مون بی‌صبرانه منتظریم تا گجت‌های جدیدمون رو باز کنیم و ببینیم توشون چه خبره، اما اینجا دلمون می‌خواست اول دوربین مادون‌قرمز خودمون رو روشن کنیم و یه نگاه متفاوت به عملکردش بندازیم.

← وقتی با این دوربین نگاه می‌کنی، همه‌جا پر از نقطه‌های روشنه! سنسور این هدست، این صورت‌فلکی تشکیل‌شده از ال‌ای‌دی های مادون‌قرمز رو لحظه‌به‌لحظه ردیابی می‌کنه تا بتونه حرکت و موقعیت کاربری که هدست رو پوشیده با دقت خیلی بالا محاسبه کنه.

این سیستم ردیابی خیلی شبیه به سیستمیه که تو هدست‌های سری Rift استفاده شده و تقریبا برعکس روشیه که تو هدست‌های Vive می‌بینیم.

← یه پورت USB 3.0 تکی هم در لبه‌ کناری هدست جا خوش کرده که می‌تونی برای وصل کردن لوازم جانبی جدیدی که توسعه پیدا می‌کنن، ازش استفاده کنی.

موقع استفاده از این هدست، دو تا کابل از روی سرت رد میشه؛ کابل بزرگ‌تر، اطلاعات رو به نمایشگرها می‌رسونه و کابل باریک‌تر وظیفه تغذیه چند تا ال‌ای‌دی مادون‌قرمز رو داره که پشت سرت روی بند پنهان شدن تا ردیابی 360 درجه به درستی انجام بشه.

حالا وقتشه بریم سراغ پیدا کردن اون ال‌ای‌دی های مادون‌قرمزی که پنهان شدن. از اونجایی که این هدست مخصوص توسعه‌دهنده‌ها ساخته شده، اصلا جای تعجب نداره که برای باز کردنش فقط با چند تا پیچ چهارسوی معمولی طرف باشیم. پیچ‌ها رو که باز کنی، می‌بینی پنل جلویی هنوز محکم سر جاش مونده، انگار یه نیروی جادویی داره نگهش می‌داره.

تو نسخه‌های قبلی این هدست، موقع جدا کردن این بخش مشکلاتی پیش می‌اومد و احتمال پارگی فلت وجود داشت، اما ریزر تو نسخه دوم با استفاده از یه کابل ضخیم‌تر و یه کانکتور ZIF این مشکل رو کاملا حل کرده.

با دیدن این طراحی ماژولار و راحت برای تعمیر، می‌تونیم با خیال راحت دو تا شست‌مون رو به نشونه تایید بالا ببریم.

خیلی زود متوجه می‌شیم که اون نیروی جادویی چیزی نیست جز چند تا آهنربای قوی! آهنرباها خیلی جذابن، مخصوصا وقتی قراره پنل‌های جلویی قابل تعویض رو بدون دردسر نگه دارن. پشت پنل جلویی، منبع بخشی از اون نورهای نامرئی رو پیدا می‌کنیم؛ یعنی همون آرایه ال‌ای‌دی های مادون‌قرمز. کابل ضخیمش خیلی راحت جدا میشه و اصلا مثل بقیه کابل‌های ظریفی که تا حالا دیدیم، ترس از پاره شدنش رو نداریم.

بعد از اینکه با موفقیت این حلقه نوری رو درآوردیم، بریم ببینیم روی این مدار چه قطعاتی سوار شده:

← سه تا درایور سینک ال‌ای‌دی جریان ثابت 16 بیتی ولتاژ پایین از شرکت STMicroelectronics.

← در مجموع 18 تا ال‌ای‌دی روی این بخش داریم که هر کدوم با یه چسب فومی مشکی روی قاب چسبیده‌اند تا نورشون فقط به بیرون هدایت بشه.

اولش فکر کردیم دسترسی به مادربرد این هدست مثل آب خوردنه و آرزوی هر تعمیرکاریه، اما یهو دیدیم مادربرد توسط دو تا فلت مخفی که به سمت نمایشگرها میرن، گروگان گرفته شده و نمیشه راحت کشیدش بیرون.

البته دسترسی به خیلی از قطعات، بدون نیاز به درآوردن کامل مادربرد امکان‌پذیره. بنابراین احتمالا بیشتر کاربرا نیازی پیدا نمی‌کنن که دستگاه رو تا این مرحله باز کنن.

وقتی این کابل‌های فلت رو با دقت جدا کنیم، بالاخره مادربرد کاملا آزاد میشه و می‌تونیم یه نگاه دقیق‌تر بهش بندازیم.

طراحی این بخش خیلی جالبه و قطعات به شکلی چیده شدن که بیشترین کارایی رو تو این فضای کوچیک داشته باشن.

وقتی یه سخت‌افزار متن‌باز باشه، یعنی لیبل‌گذاری دقیق قطعات روی برد یه قانون نانوشته است. ما هم اینقدر محو این چیدمان مرتب شدیم که نزدیک بود بررسی تراشه‌ها رو فراموش کنیم:

← میکروکنترلر ساخت Atmel.

← مبدل دوگانه 4 کیلواهم HDMI به MIPI از برند Toshiba.

← کنترلر هاب 4 پورتی USB 3.0 از شرکت SMSC.

← سنسور تشخیص جهت 9 محوره و هاب سنسور از برند Bosch Sensortec و Hillcrest Labs.

مبدل‌های کاهنده (Buck) از برند Texas Instruments.

یه مبدل کاهنده دیگه از Texas Instruments روی این بخش می‌بینیم.

← شیفتر سطح دوطرفه هم از تگزاس اینسترومنتس اینجا قرار گرفته.

صحبت از لیبل‌گذاری روی برد شد، چند تا جای خالی و جذاب هم پیدا کردیم که برای توسعه‌دهنده‌های خلاق در نظر گرفته شده:

← این پدهای خالی به نظر میاد برای اضافه کردن کانکتورهای ZIF آماده شدن، احتمالا برای وصل کردن تجهیزات USB بیشتر.

← یه کانکتور USB 3.0 روی برد هست که هنوز استفاده نشده.

← یه سوکت 5 پین کوچیک و خالی می‌بینیم که شاید جای خالی برای یه هدر USB 2.0 دیگه باشه.

← یه هدر 10 پین خالی دیگه هم اینجاست که احتمالا همون پورت JTAG برای میکروکنترلر XMEGA است.

و باز هم پدهای لحیم‌کاری خالی برای گسترش امکانات برد!

سخت‌افزار مثل نرم‌افزار قوانین کپی‌رایت سفت‌وسختی نداره. ریزر برای اینکه بتونه یه بستر توسعه راحت بسازه، پلتفرم کیت توسعه خودش رو با الهام از پروژه ماژولار شرکت گوگل طراحی کرده.

خب، بیاید به بررسی بقیه تراشه‌های روی مادربرد ادامه بدیم:

← منبع تغذیه 3 خروجی نمایشگر AMOLED از شرکت Texas Instruments مدل TPS65632.

← کنترلر محافظت در برابر اضافه ولتاژ، افت ولتاژ و تغذیه معکوس از شرکت Analog Devices مدل LTC4365.

← رگولاتور LDO با مشخصات 300 میلی‌آمپر و 1.8 ولت مدل AP2127 کیلواهم-1.8TRG1 از شرکت Diodes Incorporated.

← یه رگولاتور LDO دیگه از همون شرکت با مدل AP2127 کیلواهم-3.0TRG1 برای ولتاژ 3 ولت.

یه رگولاتور دیگه که به احتمال زیاد ساخت Torex Semiconductor هست.

یه مبدل DC-DC که احتمالا از تولیدات Silergy هست.

← در آخر هم آرایه دیود TVS مدل RClamp0524P و RClamp0502A از شرکت Semtech برای محافظت مدار در برابر نوسانات.

فقط کافیه چهار تا پیچ چهارسوی راحت رو باز کنیم تا مجموعه نمایشگر به سادگی هرچه تمام‌تر از داخل قاب هدست بیرون بیاد.

هر کدوم از صفحه‌نمایش‌ها با یه لایه چسب خیلی ملایم به قاب پلاستیکی متصل شدن. جدا کردن این نمایشگرها خیلی راحت‌تر از دردسرهایی بود که تو کالبدشکافی بقیه هدست‌ها دیده بودیم.

کیفیت بصری تو این نسخه خیلی بهتر شده و اونو به یه رقیب جدی برای اسم‌های بزرگ دنیای واقعیت مجازی تبدیل کرده. این دو تا صفحه‌نمایش 1080p از نوع OLED ساخت شرکت AU Optronics هستن و با رزولوشن ترکیبی 2160 در 1200 و نرخ نوسازی 90 هرتز، عملکردی مشابه رقبای گرون‌قیمت دارن.

یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌های این مدل نسبت به نسل قبلیش، همین کیفیت نمایشگرشه. جالب اینجاست که به خاطر ماژولار بودن، اگه کسی نسخه قبلی رو داشته باشه می‌تونه خیلی راحت فقط صفحه‌نمایشش رو با این نسخه جایگزین کنه.

ما عاشق دیدن و بررسی مکانیزم لنزها هستیم. تماشای اینکه چطور نرم و دقیق حرکت می‌کنن واقعا لذت‌بخشه‌.

همه لنزها تو هدست‌ها مثل هم نیستن. تو این هدست برخلاف خیلی از رقبا، امکان تنظیم فاصله بین مردمک چشم (IPD) به صورت فیزیکی وجود نداره.

درسته که تنظیم IPD رو نداره، اما در عوض یه مزیت بزرگ داره؛ اون ولوم‌های چرخشی زیر هدست بهت اجازه می‌دن که فوکوس رو برای هر چشم به صورت جداگانه تنظیم کنی که یه خبر عالی برای افراد عینکیه!

بازه تنظیم فوکوس تو این لنزها از مثبت 2 تا منفی 2 دیوپتره. این یعنی بیشتر کاربرایی که عینک می‌زنن، می‌تونن موقع استفاده از این هدست عینکشون رو کنار بذارن و تصویر رو کاملا واضح ببینن.

پد فومی دور چشم خیلی منعطفه و هر زمان که بخوای می‌تونی با یه کشش کوچیک، پین‌های نرمش رو از بدنه اصلی هدست جدا کنی. این قابلیت مخصوصا برای وقتی که می‌خوای هدست رو تمیز کنی یا بعد از یه بازی طولانی فومش رو بشوری، خیلی به درد می‌خوره.

تو مشخصات این هدست نوشته شده که روی این ماسک یه لایه از فوم میکروفیبر و زغال بامبو کار شده. شاید اسمش بیشتر شبیه تبلیغات لوازم آرایشی به نظر برسه، اما ظاهرا قراره راحتی و تنفس بیشتری رو موقع بازی کردن برات فراهم کنه.

از این فرصت استفاده می‌کنیم و یه نگاه دقیق‌تر به لنزهای گرد هدست می‌ندازیم. این لنزها در واقع دوال‌المنت (دو تکه) هستن و انحراف رنگی خیلی پایینی دارن. به لطف این طراحی، از اون نورهای خیره‌کننده‌ای که تو لنزهای فرنل معمولی می‌بینیم، اینجا خبری نیست.

درست تو لبه‌ کناری هدست و با ظرافت تمام، برد مادون‌قرمز (IR) جا خوش کرده. می‌دونستیم که یه مداری باید این همه ال‌ای‌دی مادون‌قرمز رو مدیریت و کنترل کنه. روی این برد هم چند تا تراشه و قطعه جالب سوار شده که بریم با هم بررسیشون کنیم:

← میکروکنترلر 8 بیتی از STMicroelectronics.

← مبدل کاهنده ولتاژ از Texas Instruments.

← درایور سینک ال‌ای‌دی جریان ثابت 16 بیتی ولتاژ پایین از STMicroelectronics.

← مدار پیش‌تقویت‌کننده کنترل از راه دور مادون‌قرمز مدل VSOP58438 از شرکت Vishay.

و در نهایت رگولاتور LDO یک آمپری مدل TPS7A3701 از Texas Instruments.

دومین نوار ال‌ای‌دی حسابی طولانیه؛ تقریبا دورتادور لبه بالایی و هر دو سمت پنل جلویی رو پوشونده تا هیچ زاویه‌ای از دید سنسورها پنهان نمونه.

← خود این نوار فلت خیلی محکم چسبیده و درآوردنش یکم قلق داره، اما ما تونستیم بدون اینکه آسیبی به کابل و اون 10 تا ال‌ای‌دی برسه، با موفقیت جداش کنیم.

وقتی نوار ال‌ای‌دی رو برداشتیم، حالا فقط دو تا پیچ چهارسو بین ما و پورت USB فاصله انداخته. این برد کوچیک در واقع فقط یه رابط اتصال دهنده است و مدار فعالی روی خودش نداره. احتمالا برای وصل کردن اکسسوری‌هایی که تو آینده براش میاد در نظر گرفته شده.

حالا می‌رسیم به اون دوربین ردیاب مادون‌قرمز که قراره تک‌تک حرکت‌های ما رو زیر نظر بگیره و نقش چشم سوم رو تو این سیستم بازی کنه!

این دوربین کوچولو وظیفه داره وقتی داری تو دنیای واقعیت مجازی قدم می‌زنی، حرکاتت رو از طریق فرستنده‌های مادون‌قرمز روی هدست با دقت بالا ردیابی کنه.

هرچند این دوربین از تکنولوژی مشابهی با رقباش استفاده می‌کنه، اما از نظر ابعاد خیلی کوچیک‌تر و جمع‌وجورتر ساخته شده. روی ماژول دوربین یه جک 3.5 میلی‌متری استریو هم وجود داره که برای هماهنگ کردن (سینک) دقیق دوربین با ال‌ای‌دی های روی هدست ازش استفاده میشه.

داخل ماژول دوربین یه مادربرد خیلی فسقلی می‌بینیم که دو تا آیسی مهم روش نشسته:

← کنترلر دوربین ساخت شرکت Realtek مدل RTS5838.

← حافظه فلش از نوع Serial NOR با ظرفیت 512 کیلوبیت از GigaDevice.

← رگولاتور LDO مدل FP6146 از Fitipower Integrated Tech.

برای اینکه این برد کامل بشه، دو تا پورت هم روش قرار گرفته:

← یه پورت Micro USB برای اتصال و انتقال دیتا.

← و یه پورت مخصوص برای سینک کردن.

این جعبه کوچیک که با گیره به کمربندت وصل میشه، قرار بوده مدیریت کابل‌ها رو بهتر کنه، اما الان خودش شبیه یه گره از کابل‌های مختلف شده. روی این جعبه 6 تا پورت مختلف قرار داره که هر کدوم وظیفه خاصی دارن.

تو قسمت پایین یه پورت سوزنی برای تامین برق و سینک دوربین تعبیه شده، در کنارش هم پورت‌های HDMI و USB 3.0 برای اتصال به کامپیوتر قرار دارن. بالا جعبه هم جک هدفون، پورت مخصوص کابل هدست و یه پورت USB 3.0 اضافه (برای وصل کردن تجهیزات جانبی) دیده میشه.

بعد از یه بررسی سریع روی پورت‌ها، وقتشه 4 تا پیچ چهارسو رو باز کنیم و قابش رو برداریم تا به خود برد دسترسی پیدا کنیم. بریم ببینیم می‌تونیم اون تقویت‌کننده‌های سیگنال که می‌گفتن رو پیدا کنیم یا نه.

خب، ببینیم قلب تپنده این جعبه کمری چیه. نگاهی به برد میندازیم:

← کنترلر هاب USB 3.0 از شرکت Genesys Logic.

← ریپیتر از بین برنده جیتر از شرکت Parade مدل PS8407A (همون تقویت‌کننده‌های سیگنال معروف!).

← حافظه فلش سریال مدل W25X05CL از شرکت Winbond.

← کدک صوتی و DSP از شرکت Conexant.

رگولاتور خطی با افت پایین مدل AZ1117CD از برند BCD Semiconductors.

مبدل کاهنده ولتاژ مدل TPS54327 از Texas Instruments.

← سوئیچ پاور USB مدل AP2186 از Diodes Incorporated.

خب، رسیدیم به آخر این کالبدشکافی! دیدیم که ریزر چقدر روی ماژولار بودن این دستگاه خوب کار کرده و تعمیرش چقدر می‌تونه بدون دردسر باشه. امتیاز تعمیرپذیری هدست واقعیت مجازی ریزر OSVR HDK 2 میشه: '''9 از 10''' (امتیاز 10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر). اگه این آموزش برات جالب بود، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو به دوستات معرفی کن تا اونا هم از این محتواها استفاده کنن.

← استفاده از پیچ‌های چهارسوی استاندارد باعث شده باز کردن قطعات و بدنه خیلی راحت باشه.

← به محض برداشتن قاب رویی، خیلی سریع و راحت به مادربرد دسترسی پیدا می‌کنی.

← کابل‌ها و فوم دور چشم خیلی محکم هستن و تو جدا کردنشون اصلا اذیتی در کار نیست.

← وصل کردن دوباره مادربرد به اون دو تا کابل دیتای تصویر که زیرش قرار دارن، یکم قلق داره و سخته.

← دو تا صفحه‌نمایش OLED با یه چسب به قاب وصل شدن که برای جدا کردنشون باید یکم احتیاط و ابزار بازکننده استفاده کنی.