Как сделать гугл кардборд
Как собрать Cardboard своими руками: чертежи, размеры
Собственный модуль виртуальной реальности — мечта многих с детства, и прогресс уже вплотную приблизился к созданию таких устройств. В 2014 году разработчики Google представили миру ошеломляющее изобретение, использующее возможности обычных смартфонов на платформе Android. Прямо на конференции любой участник мог собрать из картона и нескольких несложных деталей шлем виртуальной реальности и оценить прелести трёхмерной графики и атмосферного видео с возможностью просмотра на все 360 градусов обзора.
Виртуальная реальность по дешёвке
Google Cardboard не стал технологическим прорывом, шлемы виртуальной реальности существуют уже довольно давно, более того, многим знакомы детские устройства для просмотра объёмных изображений. Умением смартфонов ориентироваться в пространстве сейчас тоже мало кого можно удивить, нет, общественность удивило кое-что другое. Простота и доступность конструкции — вот что действительно заслужило внимание, к тому же разработчики успели к настоящему моменту выпустить множество приложений, использующих это устройство для погружения в виртуальную реальность.
Цены для картонной коробочки, конечно, довольно значительные, но перед тем как сделать Cardboard своими руками, следует знать, где найти или приобрести остальные материалы. Нам понадобятся:
Разберём теперь все составляющие по пунктам, начиная с моделей подходящих смартфонов. Любой желающий может найти придуманные разработчиками для сборки Google Cardboard своими руками чертежи. Размеры телефонов, подходящих для таких версий очков 2.0 ограничены шириной до 83 мм и диагональю до 6 дюймов. Для других размеров придётся продумывать свою собственную конструкцию, подбирая расстояния до линз опытным путём или поискать вариант из готовых изделий в магазине. Дополнительные требования 3D-очки предъявляют и к экрану устройства. Помните, вы не просто будете разглядывать экран телефона с очень близкого расстояния, а получите увеличение через линзы. Само собой, чем лучше экран, тем меньше дискомфорта. На данный момент возможно использование смартфонов на базе iOS 6.0 и выше (от 4 iPhone) или Windows Phone 7.0 и выше, но изначально вся система задумана именно для Android 4.1. Скачайте любое VR-приложение и проверьте свой смартфон на совместимость, вращая его и наблюдая за картинкой.
Материал корпуса
Картон для основы наших очков подобрать несложно, подходящими параметрами обладает большая коробка от пиццы. Также картон можно приобрести в магазинах для рукоделия или разобрать какую-нибудь безхозную коробку из-под бытовых приборов. Слишком толстый картон будет неудобно резать и сгибать, тогда как тонкий, скорее всего, не удержит линзы и смартфон в жёстко зафиксированном положении на голове.
Оптика
С линзами, пожалуй, будет наиболее сложно, но это самый важный материал для 3D-очков. Google рекомендует использовать линзы для Cardboard с фокусным расстоянием 45 мм, соответственно, размеры самих очков виртуальной реальности на сайте рассчитаны лишь на линзы с таким фокусом. Таким образом, желание использовать другие линзы или, быть может, систему из двух и более линз на каждый окуляр неизбежно приведёт к перенастройке расстояния до глаз и экрана, таким образом, к изменению всей конструкции. Если чувствуете себя достаточно уверенными, стоит поэкспериментировать, но гораздо проще заказать линзы.
Крепёжные элементы
В качестве крепления к голове можно использовать тканевую резинку или ремешок на липучке. Канцелярскую резинку для корпуса найти несложно, а заменить и того проще. После сборки всей конструкции она нужна лишь для удержания формы. Можно просто проклеить 3D-очки на всех стыках после проведения настройки линз клеем или скотчем. Две липучки размером 15х20 мм понадобятся, чтобы зафиксировать закрытую крышку со вставленным смартфоном. При отсутствии таковой существует масса вариантов фиксации картонной крышки, главное — убедиться, что смартфон не выпадет в процессе использования 3D-очков.
Дополнительные элементы управления
Магниты нужны, чтобы сделать на корпусе необязательную кнопку управления 3D-гарнитурой, и подходят только к моделям смартфонов со встроенным магнитометром. При создании шлема на пробу не стоит тратить силы и деньги на поиск подходящих магнитов. Такую кнопку можно будет прикрепить к очкам виртуальной реальности отдельно после полного тестирования устройства или вообще не устанавливать её. Для долговременных 3D-очков вам понадобятся кольцо неодимового магнита и диск магнитной керамики, оба размерами не более 3х20 мм. Также можно прорезать отверстия и управлять смартфоном пальцами.
NFC-стикер приклеивают с внутренней стороны очков, что позволяет смартфону автоматически запускать нужные приложения. Найти его можно, наверно, в салонах связи или в интернет-магазинах, обязательным он также не является, да и поставить его можно уже как-нибудь потом.
Инструментарий и техника безопасности
Инструмент для работы понадобится самый простой:
Google утверждает, что для работы достаточно ножниц, не стоит обольщаться, тонкие прорези и фиксирующие пазы гораздо удобнее вырезать лезвием.
Конструкция получается усиленная рёбрами жёсткости изнутри, поэтому нет особой разницы, вырезать цельную выкройку из длинного куска картона или собрать из 2-3 частей, соединяя их скотчем. При вырезании ножом внимательно следите, чтобы не поцарапать поверхность стола или пола, возьмите для этих целей специальную доску, например, разделочную из кухни. Особенно тщательно нужно подойти к вырезанию отверстий для линз, чтобы впоследствии линзы лежали в одной плоскости, перпендикулярной взгляду.
Сборка устройства
Сборку производите по рисункам, укрепляйте каркас липкой лентой и внимательно следите за расположением линз. В зафиксированном положении картон жёстко прижмёт линзы, чтобы они не смещались относительно друг друга. Далее нужно приклеить липучки в качестве застёжек по краям верхней стороны и на внутренней стороне крышки, а также установить на своё место магниты. На этом этапе уже можно примерить 3D-очки к голове, чтобы определить места возможного натирания кожи. При продолжительном просмотре фильма, к примеру, эти точки могут сильно раздражать, поэтому дополнительно можно проложить их тонкими полосками поролона.
Овчинка стоит выделки?
Возможности устройства
На данный момент существует уже ощутимое количество оптимизированных под Google Cardboard приложений и несколько фильмов. В паре с наушниками очки виртуальной реальности вполне могут заменить хороший 3D-кинотеатр, а игры, по мнению пользователей, несмотря на свою примитивность, способны добавить сильнейших ощущений присутствия и атмосферности. Для умельцев и любителей различных технических задач можно отметить, что существует возможность очки Cardboard подключить к компьютеру для использования модуля виртуальной реальности в играх. Вот где действительно полное погружение.
Google Gardboard — это просто, или сказ о том, как я «это» собирал
Итак, начитался, восхитился, озадачился и решил попробовать собрать свой первый вариант Google Cardboard. Сейчас расскажу свой опыт, глядишь, кому-нибудь пригодится.
Имея при себе Samsung Galaxy S5 глупо было бы не попробовать сделать нечто подобное. В принципе, подойдет любой смартфон на Android 4.1 Jelly Bean и выше, iOS 7 и выше или Windows Phone 7.0 и выше, с диагональю экрана не менее 4,5 дюймов. В смартфоне должны быть следующие датчики: гироскоп, акселерометр, магнитометр (цифровой компас). ВАЖНО! Гироскоп и акселерометр необходимы для работы большинства приложений, иначе можно будет только смотреть 3D-фильмы. Оценить виртуальную реальность без гироскопа и акселерометра невозможно.
Квест 1: Линзы
Самый сложный вопрос в очках виртуальной реальности Google Cardboard — это линзы. Поэтому, прежде чем приступать к очумелым ручкам, решил найти линзы. Для начала определимся с размером. Предложенные гуглом линзы 25 миллиметров в диаметре отмелись сразу же с негодованием — не наш размерчик. Чем больше линза, тем меньше абберации (искажения) по краям изображения. Так что все 10-кратные линзы что были в магазинах для разглядывания мелочевки отпали — они все маленькие.
Далее пошел круг почета по канцтоварам и хозмагам нашего чахлого городка. Канцтовары встречали меня монструозными линзами 50-70 мм в диаметре и 2-4-кратным увеличением. Увеличение маловато, размер великоват. Я хотел линзы 40 мм и кратностью ближе к 10. Ничего, т.е. полное отсутствие присутствия. Хозтовары радовали набором разномастных луп для стариков — квадратные с подсветкой, круглые с подсветкой и радиоприемником, и все огромные и все слабенькие и все не подходят. Магазины «Оптика» — тоже глушняк. +22 диоптрии ставят продавцов втупик.
Уже отчаялся найти линзы и хотел отложить сборку до прихода родных 37-мм линз с aliexpress, но чудом, забежав в один магазинчик канцтоваров нашел там лупы 40 мм в диаметре и кратностью 10х. По смешной цене 70 рублей, выглядит примерно так:
Квест 2: Картон
Квест небольшой: сначала взял коробку от материнской платы и хотел уже курочить ее, однако на глаза попалась картонка, из которой хитрыми манипуляциями сгибается канцелярский короб для бумаг. Этот короб продается в канцтоварах именно в виде плоского картонного листа (из нее предлагается сгибать короб самостоятельно). Картон хороший, около 2 мм толщиной, превосходно режется канцелярским ножом и гнется без особых трудностей. Вот как он выглядит:
Порадовало именно то, что продается эта штука не собранной, а в виде плоского картонного листа. Дайте 3!
Квест 3: Регулировка межзрачкового расстояния
Видимо у инженеров Google нет детей. «Она в принципе не знает, что на свете бывают дети. Она уверена, что они появляются на свет взрослыми, согласно штатному расписанию, с должностью и окладом» ((С) «Служебный роман»). Так вот: при изобретении своего изобретения под названием Google Cardboard они руководствовались тем, что детей в природе не существует и люди появляются на свет взрослыми, с расстоянием между центрами зрачков примерно 64 миллиметра.
Квест 4: Оригами — харакири
Процесс
Пораскинув мозгами и мозгами чертежной программы, наваял свой чертеж. Начал с #Модификации №2, т.е. с регулировки межзрачкового расстояния. Та часть, куда вставляются линзы приняла следующий вид:
Между двумя плашками с вытянутыми по горизонтали «глазницами» вклеиваются полоски картона: длинная сверху и две коротких снизу (по обе стороны прорези под нос). Линзы вставляются внутрь, между двух больших плашек. Отверстия под глаза сделаны чуть меньше диаметра линз, что не дает им выпасть. При этом, они свободно могут перемещаться в горизонтальной плоскости. Вот так это выглядит:
В дальнейшем, к левой части левой линзы и к правой части правой линзы клеевым пистолетом приклеиваются полоски картона, втягивая/вытягивая которые можно двигать каждую линзу. Это нужно чтобы не пачкать линзы руками. Теперь за ребенка я спокоен — когда даю ей аппарат — сдвигаю линзы ближе к переносице. А для себя — раздвигаю до комфортного восприятия. Модификация №2 завершена.
Продолжаем. Остальные детали я немного видоизменил и разрезал на куски, примерно так, как показано ниже:
Видоизменению подверглись боковины. Были отрезаны части с магнитом, они мне не нужны. Далее, боковины сделаны не сплошными, а с двумя торчащими «рогами» в сторону уха с каждой стороны. Зачем это сделано? Тут снова заведу песнь во славу инженеров гугла. Ибо помимо бездетности, видимо, они еще и самые здоровые люди на земле. Я же, увы, к инженерам Google не отношусь да и не возьмут меня туда, т.к. у меня есть ребенок и я ношу очки! Вот второе отягчающее обстоятельство и послужило причиной боковых вырезов. Моя репа в очках не влезет в штатную конструкцию (Здравствуй, очередная модификация!). Так что пришлось сконструировать Google Cardboard для людей в очках.
Осталось собрать «головное устройство»: поставил на нижнюю часть (она с вырезом под нос) вертикально плашку с линзами и центральной перегородкой- проклеил клеевым пистолетом. Поставил боковинки — проклеил клеевым пистолетом. Дальше верхушку сажаем на термоклей и все. Головная половина готова:
Приступаем к модификации №1 — т.е. делаем вторую часть. Она будет надеваться на головную часть по типу телескопа. Расстояние от линз до смартфона будет регулируемым, что позволит более точно настроить резкость изображения:
Все. Мой окулус рифт готов. Осталось только собрать, вставить смартфон, запустить программу и отрегулировать все. Для регулировки рекомендую использовать программы, в которых можно четко увидеть какой-либо текст. Например, в Google Play есть программа Titans of Space® Cardboard VR, рекомендую ее как одну из достойных программ для ознакомления с виртуальной реальностью. Так вот этой программой удобно настраивать фокусное расстояние — там много четких букв на черном фоне.
В результате настроек выяснилось фокусное расстояние канцелярских линз — около 70 мм.
Все заработало, однако есть одно но. Сравнив потом оригинальную конструкцию с моей я увидел, что чем меньше фокусное расстояние, тем больше размером картинка, соответственно, глубже погружение в виртуальную реальность. Таким образом мои 70 мм фокусного расстояния зрительно отдалили от меня виртуальный экран. Зато в случае расстояния 45 мм более сильно видно межпиксельное расстояние, т.е. изображение становится несколько зернистым, становятся видны отдельные пиксели и чернота между ними. Это и не удивительно — глаз видит только половину дисплея, т.е. при разрешении экрана смартфона 1920х1080 каждому глазу достается только 960 пикселей по-горизонтали. Но, в принципе, сильно в глаза это не бросается. Думаю, годиков эдак через 1-2-3, когда FullHD на смартфонах умрет и у всех будет 4К — тогда мы сможем более полно насладиться картинкой. Пока же будем радоваться тому, что есть.
Урри, Урри где у него кнопка?
Теперь о кнопке. Кнопка у Google Cardboard нужна чтобы воздействовать на виртуальную реальность. В играх, в программах. Некоторые программы управляются просто задержкой взгляда на одном из элементов управления, другие же используют кнопку. Так вот, оригинальный Google Cardboard использует магнит в качестве кнопки и магнитометр смартфона для отслеживания перемещения этого магнита. Система дурацкая, к тому же не все смартфоны имеют цифровой компас. А некоторые, которые имеют, жутко глючат.
Итак я решил эту хрень выкинуть и сделать механическую кнопку. Кнопка примитивно проста: на нижней грани я вырезал круглое отверстие, изнутри в этом месте приклеил кусок изогнутого картона, обклеенного фольгой. Покажу как это выглядит:
Бордовым выделено место где пластинка кнопки приклеена к нижней грани. Клеить надо именно в этом месте, по краю, а не всю пластину кнопки. На цилиндрическом конце кнопки фольга сложена небольшой подушечкой в несколько слоев. Работает кнопка примитивно просто — при нажатии пальцем на толкатель снизу пластина наклоняется и цилиндрический конец с подушечкой из фольги касается дисплея смартфона. Поскольку кнопка обклеена фольгой, емкость человеческого тела по фольге передается на дисплей и смартфон воспринимает это как нажатие пальцем на экран. Вот и все. Идея, кстати, взята из второй версии Google Cardboard, только воплощена не в оригами-стиле, а более колхозно. Зато работает. И в поле зрения, кстати, не попадает.
Что дальше?
В общем, очумелые ручки не успокаиваются, будем продолжать…
Как самостоятельно собрать Google Cardboard?
24.01.2017 7 минут на чтение статьи
Вооружившись парой увеличительных стекол, листом картона и обыкновенным канцелярским ножом, можно превратить смартфон в VR – устройство прекрасного качества.
А ведь не так давно люди были вынуждены платить за нечто подобное солидные средства. Во времена, когда очки виртуальной реальности регулярно мелькали в разного рода кинофильмах, в реальной жизни позволить себе такую вещь могли лишь обеспеченные энтузиасты.
Желающие приоткрыть дверь в виртуальный мир выкладывали по несколько тысяч долларов – ведь в конструкции заветного девайса использовались невероятные для того времени цветные дисплеи с разрешением не менее 640 х 480 и почти фантастические гироскопы.
Однако мода – вещь переменчивая: устройства виртуальной реальности перестали быть объектом внимания деятелей киноиндустрии значительно быстрее, чем подешевели и стали чем-то по-настоящему массовым.
Им пришлось пережить длительный период забвения, после окончания которого оказалось, что и экраны с неразличимыми даже под мощным увеличительным стеклом пикселями, и даже акселерометры с угловыми датчиками большая часть современных людей носит с собой.
Сделаться обладателем заветной коробочки с линзами можно несколькими способами. Во-первых, можно приобрести весьма технологичное и, вместе с этим, весьма дорогостоящее устройство вроде Samsung Gear VR. Во-вторых, оформить заказ в одном из многочисленных интернет-магазинов на изделие из бюджетного сегмента, классическим представителем которого является Google Cardboard. Удовольствие это обойдется вам не дороже 20 вечнозеленых американских долларов. А можно поступить нетривиально и попытаться изготовить девайс собственными силами из подручных средств.
Сделать Cardboard своими руками. Размеры
Первый факт, который стоит отметить – однозначное превосходство самодельных очков перед фабричными аналогами. Достигается оно за счет возможности изменять положение линз относительно дисплея гаджета. Данная особенность позволяет выполнить индивидуальную настройку устройства, что в большинстве представленных на рынке моделей недорогих VR – гарнитур не допускается.
Длина корпуса девайса непосредственно зависит от характеристик оптической системы и при одинаковых диаметрах обеих линз прямо пропорциональна фокусному расстоянию. В нашем случае удалось добыть пару линз с диаметром и фокусным расстоянием в 3,5 мм соответственно. Если вам удастся достать такие же, можете смело копировать все наши наработки.
Если же оптика отличается от описанной в данной статье, вам придется рассчитывать длину корпуса самостоятельно. Благо, справиться с этим совершенно не сложно: достаточно просто положить смартфон на стол или другую ровную поверхность и посмотреть на дисплей сквозь линзы. Вы быстро обнаружите, что конструкция прекрасно функционирует даже при отсутствии корпуса. Вдоволь налюбовавшись, можете приступать к выполнению замеров габаритов будущего устройства.
Ширина и высота корпуса определяются размерами используемого смартфона. Расстояние между боковыми поверхностями будущего корпуса должно равняться ширине корпуса гаджета.
Для изготовления корпуса лучше всего остановить выбор на картоне, толщиной около одного миллиметра. Жесткость конструкции должна быть достаточной для того, чтобы выдержать массу аппарата и при этом сохранить нужную дистанцию между линзами и дисплеем. Перегородка между сегментами изображения для левого и правого глаза должна быть выполнена из плотной бумаги. То же самое относится и к кронштейнам для крепления оптических элементов.
Сardboard 2.0 чертеж
Возможные трудности
В целом, смастерить картонную коробочку не просто легко, а очень легко. Однако и здесь есть некоторые нюансы. Дно корпуса должно быть несколько короче верхней пластины, чтобы сохранилось свободное пространство для носа пользователя. Этим же обстоятельством объясняется и наличие косых срезов на кронштейнах для размещения линз.
На передней плоскости должны быть предусмотрены небольшие выступы за пределы боковых плоскостей. Это необходимо для более надежной фиксации смартфона внутри корпуса нашего чудо-девайса.
Кроме того, пластины рекомендуется оснастить крючками, на которые впоследствии надеваются резинки, что способствует еще более надежной фиксации гаджета. Данный фактор очень важен, поскольку использование VR – приложений предполагает активные движения головой.
Клавиши на боковых гранях телефона время от времени могут демонстрировать примеры неожиданного поведения, если их зажать между панелями корпуса VR-устройства. Чтобы этого избежать, стоит подумать о выполнении соответствующих вырезов для них или, напротив, реализации дополнительной опоры.
Внутреннюю поверхность корпуса рекомендуется покрыть слоем черной краски. Объясняется данный совет тем, что в поле зрения каждого из глаз попадает чуть более половины дисплея, что может создавать ощущение, схожее с просмотром фильма в кинотеатре, когда помимо экрана также видны часть пола и потолка. Черный цвет поможет нивелировать данный эффект и избежать лишних бликов и отражений.