{"id":196,"date":"2015-04-28T11:16:00","date_gmt":"2015-04-28T11:16:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=196"},"modified":"2019-05-04T11:05:43","modified_gmt":"2019-05-04T11:05:43","slug":"gafas-oculus-rift-low-cost-y-perifericos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/gafas-oculus-rift-low-cost-y-perifericos\/","title":{"rendered":"GAFAS \u00abOCULUS RIFT\u00bb LOW COST Y PERIF\u00c9RICOS"},"content":{"rendered":"

\nEl proyecto que vamos a realizar es un visor de realidad virtual o HDM (Head Display Mounted) y un conjunto de perif\u00e9ricos para capturar movimiento del usuario y poder utilizarlos como entrada para entornos virtuales, y en particular, videojuegos.<\/p>\n

El proyecto contar\u00eda de las siguientes partes:<\/p>\n

-Visor o gafas de realidad virtual:<\/span><\/u><\/b><\/p>\n

Consta de:
\n-Una pantalla que muestra im\u00e1genes 3D estereosc\u00f3picas mediante un software (Vieiro..)
\n-Unas lentes asf\u00e9ricas para aumentar la imagen y dar sensaci\u00f3n inmersiva
\n-Aceler\u00f3metro que capta los movimientos de la cabeza del usuario y los env\u00eda  al arduino, convirti\u00e9ndolos en movimiento del rat\u00f3n (control de c\u00e1mara)
\nSE\u00d1ALES DE ARDUINO: 2 Aceler\u00f3metro mpu<\/p>\n

-Perif\u00e9ricos:<\/u><\/b><\/span><\/p>\n

– Mando de movimiento:<\/u><\/b> Incluye un joystick para controlar el movimiento del avatar virtual, adem\u00e1s de varios botones para controlar otras opciones.<\/p>\n

SE\u00d1ALES DE ARDUINO: 2 se\u00f1ales anal\u00f3gicas para el joystick (x,y)<\/p>\n

– Mando pistola: <\/u><\/b>Mando implementado en una pistola de juguete, que permite capturar la se\u00f1al del gatillo para poder disparar en videojuegos FPS(Firts Person Shooter). Incluye varios botones para capturar m\u00e1s opciones para el arma, como recargar, apuntar, cambiar arma…
\n 
\nSE\u00d1ALES DE ARDUINO: 4 anal\u00f3gicas: Gatillo, 3 botones personalizables<\/p>\n

Visor o Head Mount Display<\/span><\/u><\/b><\/p>\n

Materiales para el visor:<\/u><\/b><\/span><\/p>\n

\nCOMPONENTE <\/u>                 PRECIO<\/u><\/b><\/div>\n
\n -Pantalla y circuito                    100\u20ac <\/div>\n
\n-Lupas asf\u00e9ricas x5 aumentos      30\u20ac<\/div>\n
\n                                                     -Cart\u00f3n pluma                              7\u20ac <\/span>
\n                                                     -Gafas snowboard                         8\u20ac<\/span><\/div>\n
\n                                                     -Aceler\u00f3metro\/Giroscopo MPU   3\u20ac<\/span><\/div>\n
\n                                                     -Velcro                                          1\u20ac<\/span><\/div>\n
\n                                                     -Cable                                            3\u20ac<\/span><\/div>\n
\n<\/div>\n

Pasos realizados:<\/span><\/b><\/u>
\n
<\/span><\/b><\/u>
\n<\/a>Lo primero que hacemos es hacer una caja con una base abierta con el cart\u00f3n pluma en la que entre con holgura la pantalla. Para trabajar con comodidad, dejamos una de los lados abiertos para seguir trabajando en ella.<\/p>\n

\n<\/div>\n

En la cara posterior pegamos una pieza de madera y sobre la madera la placa controladora de la pantalla.<\/p>\n

\n<\/a><\/div>\n

\nA unos 2cm de la base, colocamos una pieza de
\ncart\u00f3n pluma para que soporte la pantalla, y luega otra pieza Encima que sujete la pantalla, como se muestra en las fotos<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

\n<\/a><\/div>\n

Por otro lado, con 2 cuello de botella de 1 litro de Aquarius, se corta por la parte estrecha con un di\u00e1metro un poco menor
\nque el di\u00e1metro de las lupas . Se hacen unos cortes para utilizar la parte de arriba como pesta\u00f1as que sujetan la lupa.<\/p>\n

En la parte de abajo, se hacen unos cortes a 1cm aproximado cada uno, y se doblan creando pesta\u00f1as que luego servir\u00e1n para unir a una madera que sujete los cuellos de la botella. A la madera se le hace un corte interno de tal forma que se pueda ver a trav\u00e9s de las lupas.<\/p>\n

Para la distancia entre las dos lupas y la distancia entre las lupas y la pantalla, reproducimos en la pantalla un video estereosc\u00f3pico y confirmamos que se produce efecto 3d correctamente y se ve con nitidez.<\/p>\n

\n<\/a><\/div>\n

\nCon el cart\u00f3n pluma, hacemos unas gu\u00edas que sujeten el soporte que incluye las lupas. Tenemos en cuenta la distancia \u00f3ptima entre lupas y pantalla a la hora de poner las lupas.<\/p>\n

\nPonemos la tapa que le falta a la caja con cart\u00f3n pluma. Para poder hacer futuros cambios, esta tapa se une a los lados con velcro. En esta tapa hacemos un hueco para poder conectar correctamente el HDMI y la alimentaci\u00f3n.En la parte inferior de nuestra caja, insertamos en Aceler\u00f3metro y colocamos una clema para colocar con m\u00e1s facilidad los cables del aceler\u00f3metro.
\nPara sujetar las gafas, colocamos la correa a la caja y dejamos la parte interna de las gafas hacia fuera. Hacemos unos retoques para mayor comodidad, como dejar hueco para la nariz, y pintamos con spray negro la caja para lograr un mejor acabado.<\/p>\n

\n<\/a><\/div>\n

Esquema Arduino de conexi\u00f3n con Aceler\u00f3metro<\/span><\/u><\/b><\/p>\n

Vcc \u2013 3,3 V
\nGND \u2018 GND
\nSCL- SCL
\nSDA \u2013SDA<\/p>\n

\nC\u00f3digo:<\/u><\/b><\/span>
\n
<\/u><\/b><\/span>
\n\/\/avisamos al aceler\u00f3metro y definimos la orientaci\u00f3n actual como 0,0.
\nvoid setup(){
\nMouse.begin();
\nWire.begin();
\nWire.beginTransmission(MPU);
\nWire.write(0x6B);
\nWire.write(0);
\nWire.endTransmission(true);
\nSerial.begin(9600);
\n}<\/p>\n

\/\/Leer los valores del Acelerometro de la IMU
\n   Wire.beginTransmission(MPU);
\n   Wire.write(0x3B); \/\/Pedir el registro 0x3B – corresponde al AcX
\n   Wire.endTransmission(false);
\n   Wire.requestFrom(MPU,6,true); \/\/A partir del 0x3B, se piden 6 registros
\n   AcX=Wire.read()<<8|Wire.read(); \/\/Cada valor ocupa 2 registros
\n   AcY=Wire.read()<<8|Wire.read();
\n   AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read();
\n   if(AcX==-1){
\n       setup();
\n   }
\n   \/\/Lecturas directas del acelerometro
\n   Serial.print(\u00abACX: \u00ab); Serial.print(AcX); Serial.print(\u00abn\u00bb);
\n   Serial.print(\u00abAcY\u00bb); Serial.print(AcY); Serial.print(\u00abn————n\u00bb);
\n 
\n 
\n    \/\/Se calculan los angulos Y, X respectivamente.
\n   Acc[1] = atan(-1*(AcX\/A_R)\/sqrt(pow((AcY\/A_R),2) + pow((AcZ\/A_R),2)))*RAD_TO_DEG;
\n   Acc[0] = atan((AcY\/A_R)\/sqrt(pow((AcX\/A_R),2) + pow((AcZ\/A_R),2)))*RAD_TO_DEG;<\/p>\n

   \/\/Leer los valores del Giroscopio
\n   Wire.beginTransmission(MPU);
\n   Wire.write(0x43);
\n   Wire.endTransmission(false);
\n   Wire.requestFrom(MPU,4,true); \/\/A diferencia del Acelerometro, solo se piden 4 registros
\n   GyX=Wire.read()<<8|Wire.read();
\n   GyY=Wire.read()<<8|Wire.read();
\n   \/\/Lectura directa del giroscopo
\n   Serial.print(\u00abGX: \u00ab); Serial.print(GyX); Serial.print(\u00abn\u00bb);
\n   Serial.print(\u00abGY\u00bb); Serial.print(GyY); Serial.print(\u00abn————n\u00bb);
\n 
\n   \/\/Calculo del angulo del Giroscopio
\n   Gy[0] = GyX\/G_R;
\n   Gy[1] = GyY\/G_R;<\/p>\n

 
\n   \/\/Aplicar el Filtro Complementario
\n   Angle[0] = 0.98 *(Angle[0]+Gy[0]*0.010) + 0.02*Acc[0];
\n   Angle[1] = 0.98 *(Angle[1]+Gy[1]*0.010) + 0.02*Acc[1];
\n    Serial.print(\u00abangle X: \u00ab); Serial.print(Angle[0]); Serial.print(\u00abn\u00bb);
\n   Serial.print(\u00abangle Y: \u00ab); Serial.print(Angle[1]); Serial.print(\u00abn————n\u00bb);
\n   \/\/Diferencia con el angulo anterior
\n   diff[0] = AnteriorAngulo[0]-Angle[0];
\n   diff[1] = AnteriorAngulo[1]-Angle[1];
\n   \/\/Comprobamos que no lectura errones, en caso de que asi sea reiniciamos el mpu
\n   if (isnan(diff[0])||isnan(diff[1])){
\n     diff[0]=0;
\n     diff[1]=0;
\n     setup();
\n     }
\n      AnteriorAngulo[0]=Angle[0];
\n     AnteriorAngulo[1]=Angle[1];
\n 
\n   \/\/Se mueve el raton la diferencia en su eje
\n    Mouse.move(-diff[1]*amplificador[1],-diff[0]*amplificador[0]);<\/p>\n

Amplificador se utiliza para aumentar el valor de la diferencia entre angulos aumente y se haga efectivo en el movimiento del rat\u00f3n. Los valores del aceler\u00f3metro que hacen el movimiento m\u00e1s efectivo en nuestras pruebas han sido amplificador[0]=20(x) y amplificador [1]= 10(y).<\/p>\n

Joystick<\/span><\/u><\/b>
\n<\/a>
\nHacemos una peque\u00f1a caja para que quepa el Joystick. Soldamos a unos cable largos los pines 5v, gnd ,swx, swy.<\/p>\n

\nCOMPONENTE <\/u>                 PRECIO<\/u><\/b><\/div>\n
\n<\/div>\n
\n-Cart\u00f3n pluma                              7\u20ac<\/div>\n
\n-Joystick                                       3\u20ac<\/span><\/div>\n
\n-Cable                                          6 \u20ac<\/div>\n

Esquema Arduino:<\/u><\/b><\/span>
\n  <\/span>-5v-5v
\n <\/span>-GND-GND
\n <\/span>-SWX – A4
\n <\/span>-SWY – A5<\/p>\n

C\u00f3digo:<\/u><\/b><\/span>
\nvoid joystick(){
\n    float signalX;
\n   float signalY;
\n   signalX = analogRead(A4);
\n   signalY = analogRead(A5);<\/p>\n

   if (signalX<400){
\n   \/\/mover izquierda
\n     Keyboard.press(‘d’);<\/p>\n

 }
\n if (signalX> 700){
\n     Keyboard.press(‘a’);
\n \/\/mover derecha
\n }
\n if (signalY< 400){
\n     Keyboard.press(‘w’);
\n\/\/mover adelante
\n }
\n if (signalY> 700){
\n     Keyboard.press(‘s’);
\n\/\/mover atras
\n     }<\/p>\n

Pistola:<\/span><\/u><\/b>
\nPasos realizados:<\/span><\/u><\/b>
\n<\/a>
\nCompramos una pistola en cualquier tienda de juguetes de ni\u00f1os que no tenga m\u00e1s que un gatillo para poder disparar sin botones, le hicimos tres agujeros en los que metimos 3 pulsadores comprados en cualquier tienda de electr\u00f3nica que consisten en que dejan de pasar corriente cuando les pulsas, para que pase tienes que conectar un lado de cada pulsador a el positivo de una fuente de alimentaci\u00f3n en este caso (se podr\u00eda haber utilizado una pila que ser\u00eda mas c\u00f3modo pero optamos por esto porque una pila se gastaba enseguida de tenerlo conectado) y el otro lado de el pulsador lo conectamos a el Arduino en la parte digital o anal\u00f3gica, en este caso usamos las entradas anal\u00f3gicas porque nos pareci\u00f3 m\u00e1s c\u00f3modo, por lo que tenemos 3 entradas de Arduino anal\u00f3gicas reservadas para estos tres pulsadores, en cuanto al gatillo tan solo es un cable con forma de gatillo que al chocar con un metal conectado a el Arduino dejaba pasar corriente. Para comprobar que los botones<\/span><\/span><\/span>
\n est\u00e1n  pulsados, esperamos un valor alto. <\/span><\/span><\/span>En el caso del gatillo es al contrario, al pulsar el gatillo da valor 0.<\/span>
\n
<\/span><\/u><\/b>
\n
<\/span><\/u><\/b><\/p>\n

\n<\/div>\n


<\/span><\/u><\/b><\/p>\n

\n
\nCOMPONENTE <\/u>                 PRECIO<\/u><\/b><\/div>\n<\/div>\n
\n
\n<\/div>\n<\/div>\n
\n
\n-Pulsadores                                 3\u20ac<\/div>\n
\n-Pistola de juguete                      2\u20ac<\/div>\n
\n-Cable                                         3 \u20ac<\/div>\n<\/div>\n

Esquema Arduino:<\/u><\/b><\/span>
\n  -Bot\u00f3n 1 – A0<\/span>
\n -Bot\u00f3n 2 – A1<\/span>
\n -Bot\u00f3n 3 – A2<\/span>
\n -Gatillo – A3<\/span><\/p>\n

C\u00f3digo:<\/u><\/b><\/span><\/p>\n

  void pistola(){
\n    \/\/SensorPistola
\nint btn1;
\nint btn2;
\nint btn3;
\nint gatillo;<\/p>\n

    btn1 = analogRead(A0);
\n    btn2 = analogRead(A1);
\n   btn3 = analogRead(A2);
\n   gatillo= analogRead(A3);
\n    if (btn1 >0) {
\n            Keyboard.press(‘y’);
\n            Keyboard.release(‘y’);
\n    }
\n    if (btn2>0){
\n           Keyboard.press(‘r’);
\n           Keyboard.release(‘r’);
\n    }
\n    if(btn3>0){
\n           Keyboard.press(‘t’);
\n           Keyboard.release(‘t’);
\n    }
\n    \/\/Comprueba que el gatillo da 0 2 veces seguidas para eliminar falsos positivos
\n   if(gatillo==0&&aux1==0){
\n           Mouse.click();
\n   }
\n   aux1=gatillo;
\n   delay(1);        \/\/ delay in between reads for stability
\n  }<\/p>\n

\nVideos:<\/u><\/b><\/span>
\n
<\/u><\/b><\/span><\/p>\n

\n