Oculus QUEST2

VRゲーム

Oculus QUEST2

2年ほど前から構想していたVR環境の構築
メインとなるVRゴーグルをようやく購入しました
Oculus QUEST2

Oculus QUEST2は 内部に高性能なSoCを持ち
PCに接続しなくてもVRゲームを楽しめます
使われているのは Snapdragon XR2 という
専用のCPUで ハイエンドのスマートフォン並
の処理性能を持ちます
Oculus QUEST2 パッケージ

ついでにフェイスガードも買いました
ゴーグル本体を保護しつつ 顔へのフィット感
が高まると考えたため
Oculus QUEST2 フェイスガード

次の写真は パッケージの裏面
現時点で遊べる 代表的なコンテンツが紹介
されています 具体的な例が書かれてると
期待感が高まります ファミコンの箱も
そんな感じでした
Oculus QUEST2 パッケージ裏

外部装置が不要なモーショントラッキング
により 頭の動き 手の位置や向き 指の一部
の動きを認識できるほどセンサも高性能です
Oculus QUEST2 コントローラ

さらに解像度について 片眼1832×1920ドット
と十分な情報量でリアルなVR体験が可能と
なってます
写真のゴーグルの下にあるのは眼鏡サポート
で眼鏡を付けたままゴーグルをかぶることが
できます
Oculus QUEST2 本体と眼鏡サポート

充電器やUSBケーブルもついてますが
基本PCへ接続して Steam VR を遊ぶので
あまり使わない
USBケーブルも短すぎるため 別途購入する
ことになります
USB3.1規格が必須で 通信速度が必要です
次に可能なら 3m以上のケーブル長が理想
ただ2021年初頭では 秋葉原にありません
Oculus QUEST2 充電器とType-Cケーブル

2mのケーブルで当面無理くりすることに
あとフェイスガードを装着した本体は
次の写真のような感じです
Oculus QUEST2 本体

Oculus QUEST2 の一番の利点は
10万円台のゴーグルに迫る性能ながら
価格を安く抑え 3万円台から購入できる
敷居の低さにあります
おかげで 2020年は QUEST2のゴーグルが
良く売れて VR元年と呼ばれているとか

PCに接続するには Oculus Linkなるソフト
が必要です 無料で配布されています
QUEST2は PCがなくても自前で ストア含む
システムを持っていて 単体でも遊べます
スタンドアロン型というそうです


ハンコンと VRゴーグルが手に入ったところで
やはり アクセル ブレーキ クラッチ が欲しく
思い付きで自作することにしました
アメリカントラックシミュレータ
Steamで購入したこの「アメリカントラックシミュレータ」
をとことん VRで楽しみたいためです
ペダルセット
YAMAHAの電子ピアノ用のペダルが アクセルなどに
流用できそうということで早速購入
FC3Aペダル
クラッチ用の FC3A ペダル 踏みやすいデザインが
さすが YAMAHAといった感じ
FC7ペダル
アクセルブレーキ用の FC7 というペダルです
使ってみて初めて分かったのですが 踏み込んだ後
自動で戻らず踏み込み具合を維持してしまうので
ちょっと自動車と感覚が違ってしまいます
2個買いました
REVIVE USB ADVANCE
キーとなるデバイスがこの REVIVE USB ADVANCE
アナログ入力やデジタル入力を USB入力に変換してくれます
キーボード マウス ジョイパッド として認識してくれます
ペダルセット
ケースを自作中の様子
また インターネットで提供されている専用ツールで
各ペダルの踏み込み具合の感度を調整し
アナログ入力として認識するようにしました
ペダルセット
完成した状況
あとは アメリカントラックシミュレータのキーコンフィグ
でアナログ入力を割り当てるだけです
やはり VRだと 顔の操作と視界が連動していることもあり
没入感が段違いでした

なお 勢いで購入して 総額2万円近くするので
簡単におすすめできるものではありませんが
コントローラを自作できるというのは
楽しみを広げてくれます

ドローン関連

ドローンを扱います

ドローン関連パーツ

ドローンを作れないかと思い 関連パーツを購入しました
ドローンパーツセット
左上は 可変スイッチング電源のキット マイコン駆動用の定電圧を作るため
左下は 12V13Aまで出力できるスイッチング電源 モータ駆動用の電源
中央上は ブラシレスDCモータ プロペラの動力
中央は ラズパイ用カメラ 空撮用
中央下は ESCと呼ばれ 4モータを駆動するためのコントローラ
右は プロペラ
ESC片面
ESCは 中華製のものを Amazonで購入 ただし資料がまったくなく調査中
60Aといった大電流で 4つのモータををドライブできる パワフル仕様
しかも 2600円程度とお手頃な値段です
コネクタのピンアサインを調査する必要あります
ESC反対面
こちらはその裏面 載ってるチップを調べたところ ドローンによく使われている構成
MCUに SiliconLab製 EFM8BB21F16G で 50MHzで駆動する 8bitマイコン
MOSFETドライバは FortiaTech製 FD6288Q
モータ用に 12Vと マイコン用に 3.3V の電源が必要なことは調査済

プリンスオブペルシャ

プリンスオブペルシャ

Windowsストアにて プリンスオブペルシャのゲームが公開されています
1990年に PC-9801シリーズなどで発売され好評を博しました

当時としては キャラクタの滑らかな動きと
時間制限をベースとした繰り返し覚えゲーの ゲーム性が斬新でした

Windowsストア版は 標準でコントローラに対応していないため
JoyAdapter などのツールを使って 無理やりコントローラに対応させます

ここでは、マップを中心とした攻略図解を提供します
HTML5 の mapタグを利用しています
プリンスオブペルシャ1 Level1
基本操作を覚えるステージの扱いですが それでも難しい
マップ自体は 剣を取って ゴールに向かえばOK

  • ジャンプ・ダッシュジャンプ
  • 歩き
  • 崖に掴まる・昇る・降りる
  • 崩れる床や天井をジャンプで刺激
  • 針のかわし方 歩くかジャンプ
  • 剣での戦い方

  • プリンスオブペルシャ1 Level1

    プリンスオブペルシャ1 Level2
    若干 敵が強くなる 待ち伏せて切りつける攻撃が有効
    体力UPの薬は必ず取っておこう
    プリンスオブペルシャ1 Level2

    プリンスオブペルシャ1 Level3
    体力アップは必ず取りに行こう
    ガイコツは無敵なため 突き落とすしか突破口がない
    プリンスオブペルシャ1 Level3

    プリンスオブペルシャ1 Level4
    プレートを踏むと鏡が現れる
    ゴールに向かうためには鏡に飛び込む必要があるが
    飛び込むと鏡の反対側に 主人公の分身?が飛び出る
    分身は今後主人公の邪魔をするようになる
    プリンスオブペルシャ1 Level4

    プリンスオブペルシャ1 Level5
    ゴールまで最短距離を通って 時間を節約しよう
    マップをよく確認すれば分かるが ゴールへの道は
    スタートから1段上のフロアから降りてくる必要がある
    プリンスオブペルシャ1 Level5

    プリンスオブペルシャ1 Level6
    ボスは強敵 普通に攻撃すると返し技で反撃される
    ボスの攻撃のタイミングを読んで こちらが返し技を使うしかない
    ボスの先には 分身が待ち構えていてやはり邪魔をしてくる
    Level7へ突き落される演出は必見
    プリンスオブペルシャ1 Level6

    プリンスオブペルシャ1 Level7
    迷路が若干複雑となり ゴールへ向かうルートが2種類ある
    体力UPの薬を確保できる最短ルートを見つける必要がある
    緑の薬はしばらくの間落下がスローになりダメージを回避できる
    プリンスオブペルシャ1 Level7

    プリンスオブペルシャ1 Level8
    長い通路で高度な運動能力が求められる
    ゴールスイッチを押すと確実に閉じ込められるが
    あきらめるな 演出イベントがある
    プリンスオブペルシャ1 Level8

    プリンスオブペルシャ1 Level9
    ところどころにいやらしい罠が仕掛けられている
    ゴールスイッチ手前の門は常に開けておく工夫が必要
    またこのフロアの緑の薬は 上下表示が逆となる効果がある
    重力が逆になるわけではないので 罰ゲームにしかならない
    薬は2つあるので もう一つは罰ゲーム回復用と思われる
    プリンスオブペルシャ1 Level9

    プリンスオブペルシャ1 Level10
    天井を崩して最上段のフロアを見つければ それほど難解ではない
    スタート近くの右のエリアの抜け方には注意しよう
    失敗すると閉じ込められて 自滅リスタートもできなくなり
    いくら時間が余っていても ゲームオーバ状態となってしまう
    プリンスオブペルシャ1 Level10

    プリンスオブペルシャ1 Level11
    多くの落とし穴や崩れ天井が張り巡らされている
    最上段を駆け抜けることで体力UPの薬を取ったり
    敵をかわしたりすることができる
    天井へ侵入できるルートを探すのがポイント
    プリンスオブペルシャ1 Level11

    プリンスオブペルシャ1 Level12
    時間が残り少ないなかで非常に難関
    まず分身を倒すのに苦労する
    分身が最初どうやって現れたのか思い出して 特殊操作すべし
    分身を倒した後どうすぺきかはマップがヒントになっている
    ゴールの扉を開けるには 耳をすまして慎重に行動すること
    プリンスオブペルシャ1 Level12

    プリンスオブペルシャ1 Level13
    ここまでくれば難しい謎はなくエンディングは近い
    プリンスオブペルシャ1 Level13


    プリンスオブペルシャ2 Level1
    2作目オープニングからグラフィックが格段に向上していると分かる
    最初のステージながら敵との戦闘が多く
    前作をプレイしていることが前提となってるのかテクニックが必要
    ゴールまで1本道だが 敵が無尽蔵に湧くところもある
    一気に駆け抜けるべし
    プリンスオブペルシャ2 Level1

    プリンスオブペルシャ2 Level2
    いきなりノーヒントの謎にぶち当たる
    岩や壁に刻まれた目印がヒント
    プリンスオブペルシャ2 Level2

    プリンスオブペルシャ2 Level3
    先ほどのステージと対照的に広いので注意
    しかし体力UPが 2つあるので一気にパワーアップできる
    倒しても復活してくるガイコツや 飛び矢の罠に注意
    ゴールが2個所用意されてるがとちらも同じLevel4へ行ける
    プリンスオブペルシャ2 Level3

    プリンスオブペルシャ2 Level4
    敵や罠の配置がいやらしくなってくる
    体力UPはぜひ取っておきたい
    あと紫の薬は毒薬で体力を1奪われる
    プリンスオブペルシャ2 Level4

    プリンスオブペルシャ2 Level5
    つり橋のガイコツが要注意 倒せないうえに
    せっかく開けた扉を閉じて主人公を閉じ込めてしまう
    またゴールの絨毯は座ればクリアだが 手元のPCでは
    クリア後画面がブラックアウトし進行不能に (バグ?)
    というわけで 攻略情報はここまで
    プリンスオブペルシャ1 Level5

    3Dプリンタ 環境構築

    3Dプリンタ の紹介

    2019年冬に 3Dプリンタを入手しました Ender-3 Pro です
    3Dプリンタも安くなったもので 3万円前後で買えるようになりました。
    Ender-3 Pro 概要

    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro
    Ender-3 Pro

    サーバ側の環境構築

    ここでは Raspberry Pi 3 model B+ を 3Dプリンタサーバとすべく環境構築します
    大きくは 次の 3段階です

    1. USBカメラのセットアップ
    2. Octoprintの導入
    3. スライサの導入

    USBカメラは 3Dプリント中の状況を遠隔から監視するためのものです

    特に 遠隔監視なんか必要ないのでは? と思っていたら
    3Dプリントは結構時間がかかるようで 遠隔監視のニーズはあるようです
    Octoprintにもカメラ連動の機能があります

    まず Raspberry Pi にカメラを挿して 次のコマンドに反応するか確認します

    $ lsusb
    Bus 001 Device 005: ID 1a86:7523 QinHeng Electronics HL-340 USB-Serial adapter
    Bus 001 Device 003: ID 046d:0825 Logitech, Inc. Webcam C270
    Bus 001 Device 002: ID 0bda:5411 Realtek Semiconductor Corp.
    Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
    $
     

    Webcam C270 というのがカメラです
    大半の USBカメラは認識され /dev/video0 などのデバイスが作られます

    次に Webでアクセスできる 動画ストリーミングサービスを入れます
    mjpg-streamer がよく使われている Webストリーミングのツールです
    手作業でビルドする必要があります

    # apt-get install libjpeg9-dev cmake
    # git clone "https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git" mjpg-streamer
    # cd mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimental ; make
    # cd .. ; su ; cp -r mjpg-streamer-experimental/ /opt/mjpg-streamer
     

    これで /opt/mjpg-streamer/ にインストール完了します
    次のコマンドで 動画配信を開始できるはずです

    $ LD_LIBRARY_PATH=/opt/mjpg-streamer/ /opt/mjpg-streamer/mjpg_streamer -i "input_uvc.so -f 10 -r 640x480 -d /dev/video0" -o "output_http.so -p 8010 -w /opt/mjpg-streamer/www"
    MJPG Streamer Version: git rev: 501f6362c5afddcfb41055f97ae484252c85c912
     i: Using V4L2 device.: /dev/video0
     i: Desired Resolution: 640 x 480
     i: Frames Per Second.: 10
     i: Format............: JPEG
     i: TV-Norm...........: DEFAULT
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Pan (relative): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Tilt (relative): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Pan Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Tilt Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Pan/tilt Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_ADD - Error at Focus (absolute): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Pan (relative): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Tilt (relative): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Pan Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Tilt Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Pan/tilt Reset: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Focus (absolute): Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at LED1 Mode: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at LED1 Frequency: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Disable video processing: Inappropriate ioctl for device (25)
    UVCIOC_CTRL_MAP - Error at Raw bits per pixel: Inappropriate ioctl for device (25)
     o: www-folder-path......: /opt/mjpg-streamer/www/
     o: HTTP TCP port........: 8010
     o: HTTP Listen Address..: (null)
     o: username:password....: disabled
     o: commands.............: enabled
    $
     

    これで フォアグラウンドでWebサービスが起動します
    http://ラズパイのIP:8010/ へアクセスしてカメラのライブ配信が確認できます


    OctPrint とは Raspberry Pi でも動作実績のある 3Dプリントサービスです

    3D CADツールからのモデルデータを受けて 3Dプリントできる形に変換して
    3Dプリンタに転送します 3Dプリンタの操作や管理も可能です

    Pythonベースとなっているようで 導入自体はすごく楽です
    初回インストールは piユーザの例では 次のコマンドで

    $ cd ~/opt
    $ git clone "https://github.com/foosel/OctoPrint.git"
    Cloning into 'OctoPrint'...
    remote: Enumerating objects: 28, done.
    remote: Counting objects: 100% (28/28), done.
    remote: Compressing objects: 100% (24/24), done.
    remote: Total 63768 (delta 3), reused 13 (delta 0), pack-reused 63740
    Receiving objects: 100% (63768/63768), 38.94 MiB | 1.64 MiB/s, done.
    Resolving deltas: 100% (41372/41372), done.
    $ cd OctPrint
    $ virtualenv venv
    created virtual environment CPython3.7.3.final.0-32 in 12925ms
      creator CPython3Posix(dest=/home/pi/opt/OctoPrint/venv, clear=False, global=False)
      seeder FromAppData(download=True, pip=latest, setuptools=latest, wheel=latest, via=copy, app_data_dir=/home/pi/.local/share/virtualenv/seed-app-data/v1.0.1)
      activators BashActivator,CShellActivator,FishActivator,PowerShellActivator,PythonActivator,XonshActivator
    $ ./venv/bin/python setup.py install
    …
    Installing easy_install script to /home/pi/opt/OctoPrint/venv/bin
    Installing easy_install-3.8 script to /home/pi/opt/OctoPrint/venv/bin
    
    Using /home/pi/opt/OctoPrint/venv/lib/python3.7/site-packages
    Finished processing dependencies for OctoPrint==1.4.0
    $
     

    systemd 用のサービススクリプトです これを systemd のフォルダに入れておけば
    sudo systemctl start oct などのコマンドで起動できるようになります

    [Unit]
        Description=OctoPrint service
    
    [Service]
        User=pi
        ExecStart=/home/pi/opt/OctoPrint/venv/bin/octoprint
    
    [Install]
        WantedBy=multi-user.target
     

    なお起動には時間がかかります 特に初回は 10分くらい

    起動したら 5000番の Webサービスが立ち上がるので
    ブラウザから http://ラズパイのIP:5000/ へアクセスすることができます
    OctoPrint初回起動
    後から設定変更できますが とりあえず Ender-3 Proを登録しておきます
    OctoPrint初回プリンタプロファイル登録
    Print be & build volume の設定から print volume の設定を行います
    プリンタの仕様にとりあえず合わせました
    OctoPrint初回プリント最大サイズ設定
    カメラの設定です 先ほど試した mjpg-streamerの URLを指定します
    OctoPrint初回カメラの設定
    設定が完了すると OctoPrintの再起動が求められます
    USBケーブルをつなぎ Serialポートに /dev/ttyUSB0 があれば選択します
    Connectボタンを押せば 通信接続が行われます
    うまくつながれば 3Dプリンタの状態を見たり プリンタヘッドの駆動を試せます
    OctoPrint動作状況

     
     
     
     
     

    クライアント側のセットアップ

    クライアント側は Win10 ですが必要なのは CAD と スライサ です
    FreeCAD Cura アイコン
    CADは フリーソフトでは STL形式を出力可能な FreeCAD があります
    FreeCAD スタート画面

    スライサとは STLなどの3Dモデルを 3Dプリンタが出力可能なフォーマットに
    変換するソフトです これもフリーで提供されている Cura があります

    STLを Gcodeという 3Dプリンタに適したフォーマットに変換してくれます
    Gcodeは フィラメントを下から1層ずつ積み上げる 3Dプリンタに従った流れです
    また 印刷物をプレートへ定着させたり 印刷中に倒れたり しないようにするための
    サポート ブリム ラフト などの余分印刷も指示できます
    Cura スタート画面
    Curaは 代表的な 3Dプリンタをサポートしており モデルを指定することができます
    Cura プリンタモデル CR-10
    ここでは CR-10 を選択していますが Ender-3 Pro の製品自体が CR-10 という
    RepRapによるオープン設計に従って製造されているためです

    プリンタの設定をカスタマイズします メニューの Mange Printers から
    Cura メニュー プリンタ設定
    設定できるのは プリンタの基本設定 OctoPrintとの接続 があります
    3Dプリンタのファームウェア書き込み機能は OctoPrintからできるので割愛します
    Cura プリンタ設定
    Machine Settings では Ender-3向けの印刷可能サイズを直しておきます
    マシンスペックでは X:220, Y:220, Z:250 ですが ヒートベッドに専用シートを
    敷いたためシートのサイズ X:200, Y:180 としています
    Cura プリンタ基本設定
    OctoPrintとの連携設定では Add で追加して OctoPrintサーバを指定します
    また OctoPrintから発行できる API連携キー を登録する必要があります
    OctoPrintの設定から API メニューを選べば入手できます
    Cura OctoPrint連携設定
    APIキーがあっていれば OctoPrintへ連携できるはずです
    早速 Curaからプリント指示を試してみましょう
    FreeCAD Cura OctPrint連携印刷状況
    印刷の状況は OctoPrintの管理画面から確認できます
    Webカメラからのライブビューを見ることもできます
    これで FreeCAD Cura OctoPrint の連携による 3Dプリンタの印刷環境が整いました
    FreeCAD Cura OctPrint連携大きめのプリント
    ドローン用の筐体モデルを出力させようとしましたが 失敗しました
    参考に印刷状況の写真を載せてます

    サイズが大きいため斜めにしたうえで縦にする必要があったのですが
    養生テープで固定しても印刷がずれてしまう有様です



    PICマイコン

    PICマイコン

    PICマイコンに関するネタを書いていきます
    関連記事: デジタル関連写真 関連記事: Raspberry Pi関連 関連記事: IoT関連

    PicKit3

    PicKit3 という PICライタ兼デバッガ です
    PicKit3 概要
    これ 1台でおよその PICに書き込め またデバッグもできます
    小型の PICではこれとは別に デバッグヘッダ という基板を接続する必要があります