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第二代灯塔芯片有望提升HTC Vive 2的追踪能力,降低成本。

Valve推荐用于未来SteamVR头显和配件的新芯片,相比第一代解决方案,该芯片在性能和功耗方面都有显着提升,同时还带来潜在的制造成本节约。

每个凹坑底部都有一个Lighthouse传感器
第一代HTC Vive中的一个重要组件是覆盖头显和控制器的坑洼传感器。这些传感器由光电二极管和离散电路组成,用于检测和解读来自Lighthouse“基站”的光脉冲。虽然这个系统非常精简,但传感器设计仍有改进的空间;Valve推荐用于未来SteamVR跟踪头显和外设的新型芯片在降低成本、提高性能和节能方面都有突破性的改进。

这个芯片是美国Triad Semiconductor的TS3633集成电路,该公司专门设计定制的模拟和混合信号集成电路。我们最近了解到,Valve与Triad合作设计了这款芯片,并将其作为光电二极管旁边的信号解释器。TS3633现在可以从Triad购买,我们正在进一步了解它在使用SteamVR跟踪的未来头显上会带来哪些改进。

成本
尽管第一代VR头显非常令人印象深刻,但价格仍属于发烧级,Oculus Rift售价为600美元,HTC Vive为800美元。与智能手机一样,VR头显的广泛采用将随着设备和其中的组件变得更加成熟、更加便宜和容易制造而来。

第一代HTC Vive,也就是目前唯一一款使用SteamVR跟踪技术的VR头显,使用了离散电路传感器设计,由41个独立组件组成。TS3633将该数字减少到9个,这意味着制造过程更加简化。

Triad的市场营销副总裁Reid Wender解释说,该芯片经过成本优化用于大规模制造。对于一个包括头显和控制器在内的完整系统,大约有80个传感器,与第一代Vive每个传感器41个组件的设计相比,该芯片减少了2560个组件安装。这样既可以节约组件的安装成本,又可以简化电路板设计,进一步降低成本。

组件更少也意味着更高的可靠性,这可以进一步降低超出设备组件价格的相关成本。

“系统中的组件越多,制造时容易出现产量问题或者现场可靠性问题,”Wender说。“这些设备实施的电路板相对昂贵。减少2560个组件的安装意味着最终组装的产量更高,需要较少的昂贵人工修复操作。而且,组件更少意味着在使用过程中更可靠,降低了保修成本。

性能
Wender解释说,Triad的芯片在多个与SteamVR跟踪技术相关的能力上更加强大,最终提供了更优异的跟踪性能。

“TS3633在多个技术参数上表现出色,例如检测脉冲宽度与距离之间的关系、更好的远距离探测灵敏度、更好的偏角探测、改进的光学同步检测、改进的同步起点检测和改进的重心位置检测等,”他说。“所有这些技术改进都为更可靠的SteamVR跟踪体验提供了观察上可见的改善。”
我曾怀疑扩大传感器光电二极管的尺寸是改善跟踪性能和范围的明显途径,但Wender解释了为何这可能不是最佳选择。理想的方法与有用的类比:

您可以将系统想象成一个具有链路预算的无线电系统。基站是发射器,被跟踪的物体是接收器。延伸这种类比,光电二极管取代了射频系统中的天线。Triad TS3633是接收器的前端,提供了“大量的放大、滤波和从噪声中提取信号”的功能。因此,与仅仅让光电二极管变大(系统变慢、成本更高)相比,采用稍微小一些、更快的光电二极管,并通过光电转换器IC获得更高的灵敏度和增益可能会是一个更好的设计(抖动更小、性能更高、成本更低、体积更小的系统)。

续文如下 >>

电源
对于像HTC Vive控制器(以及未来的无线VR头显)这样的无线设备来说,电源非常重要,而Triad芯片在第一代Vive上所采用的技术方案上也进行了改进。
虽然控制器的整体功率包络不仅仅是传感器本身,但Wender表示,TS3633具有一种动态待机模式,可以将传感器的功耗减少50%-70%。
进入未来的头显

Wender告诉我,TS3633的”体系结构、认证和认可”是由Valve作为SteamVR Tracking光电转换解决方案来设计的。虽然他不能确认该芯片是否会在HTC Vive 2中使用,但证据强烈表明是这个方向。
Valve的SteamVR Tracking被授权开发包的追踪参考物体的渲染
该芯片也是Valve在其SteamVR追踪技术授权给其他公司使用的追踪参考设备中使用的芯片。授权受训者还将获得40个光传感器,其中每个光传感器都使用TS3633。简而言之,这是Valve推荐给使用SteamVR追踪技术构建未来VR头显和追踪配件的公司的芯片。
由于Valve和HTC共同合作开发了Vive,我们猜测HTC对TS3633非常了解,并计划在他们头显的下一个版本中使用它。
Triad芯片今天可供希望建立Lighthouse追踪设备的公司使用。该公司还正在开发一款用于Lighthouse原型设计的完整传感器,名为TS3633-CM1,我们在之前的文章中进行了详细介绍。

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