VRPN - VRPN - Wikipedia

Periferní síť pro virtuální realitu
VývojářiReliaSolve
NapsánoC ++, Krajta, Jáva
TypVR Middleware
webová stránkagithub.com/ vrpn/ vrpn/ wiki

VRPN (Virtual-Reality Peripheral Network) je na zařízení nezávislé síťové rozhraní pro přístup virtuální realita periferní zařízení v aplikacích VR. To bylo původně navrženo a implementováno Russellem M. Taylorem II na katedře výpočetní techniky University of North Carolina at Chapel Hill. VRPN byla udržována a podporována Sensics[1] zatímco to byl obchod. V současné době ji udržuje ReliaSolve a vyvinut ve spolupráci s produktivní komunitou přispěvatelů. Podrobněji je to popsáno na vrpn.org a v VRPN-VRST[2].

Účelem VRPN je poskytnout jednotné rozhraní pro vstupní zařízení, jako je sledovače pohybu nebo joystick řadiče. Poskytuje také následující:

  • Časové razítko údajů
  • Několikanásobný současný přístup k periferním zařízením
  • Automatické opětovné připojení serverů, které selhaly
  • Ukládání a přehrávání relací

Systém VRPN se skládá z programovacích rozhraní pro klientskou aplikaci i ovladače hardwaru a serverovou aplikaci, která komunikuje s hardwarovými zařízeními. Rozhraní klienta jsou zapsána C ++ ale byl zabalen v C #, Pythonu a Javě.

Typickou aplikací VRPN je kódování a odesílání 6DoF zachycení pohybu data v síti v reálném čase.

Síťování

Klient VRPN může navázat spojení se serverem VRPN (zařízením poskytujícím data) dvěma způsoby: buď přes TCP (spolehlivé, ale méně efektivní) nebo více UDP (nespolehlivé, ale s nižší latencí a efektivnější). Režim „nespolehlivý“ je obecně upřednostňován, když je latence kritická.

"Nespolehlivá" inicializační sekvence připojení využívá protokoly TCP i UDP. Funguje to následovně[3]:

  1. klient otevře TCP zásuvka pro poslech na libovolném portu;
  2. klient odešle číslo portu tohoto soketu spolu s vlastním názvem počítače v datagramu UDP směrovaném na dobře známý port serveru VRPN (výchozí hodnota je 3883);
  3. server zahájí TCP spojení s klientem na číslo portu sdělené v kroku 2;
  4. pokud je navázáno připojení TCP, každé zařízení sdělí druhému podporovanou verzi VRPN;
  5. pokud verze nejsou kompatibilní, spojení je přerušeno;
  6. jinak každé zařízení začne naslouchat na novém portu UDP (odlišném od dříve používaných) a odešle číslo portu do druhého zařízení pomocí dříve vytvořeného připojení TCP;
  7. od této chvíle jsou všechna data odesílána přes dva porty UDP otevřené v kroku 6.

Výhody tohoto přístupu jsou: rychlá doba připojení a rychlá detekce selhání během připojení.

Protokol "nespolehlivého" inicializace připojení však nerespektuje přísné vrstvení princip návrhu protokolu, jako na úrovni aplikace Užitečné zatížení VRPN propouští informace o nižších úrovních v síťovém zásobníku, jmenovitě názvy strojů a čísla portů TCP / UDP. Kvůli této konstrukční volbě je nemožné navázat spojení VRPN mezi dvěma zařízeními připojenými prostřednictvím NAT: router by musel přeložit nejen informace vrstvy 3 v záhlavích paketů, ale také odkazy na IP adresy a čísla portů uvnitř užitečné zátěže VRPN.

Pro řešení tohoto problému nabízí VRPN[4] druhý „spolehlivý“ režim inicializace připojení pouze na TCP, který je standardem Interakce TCP server-klient: server VRPN naslouchá na známém portu TCP a klient zahájí připojení. V tomto režimu jsou všechna data odesílána na stejném připojení TCP a není nutná žádná komunikace UDP.

Podporovaná zařízení

Trackery (řazeny abecedně)

  • 3. Tech HiBall-3000 Wide Area Tracker (dříve UNC Ceiling tracker).
  • UMĚNÍ optické sledovací systémy, včetně Flystick2 a Flystick3. Přijímací kód je součástí standardní distribuce zdroje.
  • Analogová zařízení používaná jako sledovací zařízení (Magellan, CerealBox s připojenými joysticky, Radamec SPI, myš, ...).
  • ARToolkit VRPN tracker k dispozici na Universidad de los Andes.
  • Nanebevstoupení Hejno ptáků (buď běží přes jeden sériový port, nebo s každým senzorem připojeným k vlastnímu sériovému portu). Tento ovladač (a další ovladače sledovače) resetuje sledovač v případě výpadku napájení, sériového odpojení nebo jiných chyb. _ Nepoužívejte tento ovladač na hnízdě ptáků_, protože by došlo k vyhoření obvodů pohonu vysílače (viz e-mail od Kylea Smitha).
  • Knoflíková zařízení používaná jako teleporty nebo trackery (Global Haptics GeoOrb, ...).
  • Akcelerometr Crossbow RGA300 využívající sériové rozhraní.
  • Zařízení GameTrak.
  • Ponoření Microscribe.
  • Inertialmouse a Event Mouse z Weimarské univerzity v Bauhausu.
  • InterSense IS-600 a IS-900 (pomocí rozšířeného rozhraní Fastrak na jakékoli architektuře).
  • Logitech 3D myš.
  • Microsoft Kinect (dva různé servery VRPN k dispozici od https://github.com/vancegroup/KVR a http://people.ict.usc.edu/~suma/faast ).
  • MotionNode inerciální sledovací zařízení.
  • NDI Polaris optický sledovací systém.
  • Novint silové zpětnovazební zařízení.
  • Motiv OptiTrack (was NaturalPoint OptiTrack Tracking Tools) (VRPN server is built into vendor server).
  • Systémy původu DynaSight tracker (s pasivním reflektorem). Tento ovladač také podporuje starší tracker ve stereofonním displeji SeeReal D4D.
  • OSVR Hacker Developer Kit
  • Jiné sledovače InterSense (využívající nativní knihovnu InterSense, dokonce i ty založené na USB); na e-mailovém seznamu VRPN aktuálně probíhá diskuse o tom, zda jsou při použití tohoto rozhraní konzistentně vráceny informace o poloze a orientaci.
  • PS-Tech optický sledovací systém.
  • PhaseSpace sledovací systém.
  • PNI SpacePoint.
  • Polhemus Sledovač Fastrak a sledovače 3Space na několika architekturách, sledovač Liberty a LibertyHS alespoň v systému Linux. Sledovač Patriot je podporován pomocí ovladače Liberty. G4 Powertrack.
  • Razer Hydra herní ovladač.
  • Citlivé technologie Zařízení pro zpětnou vazbu síly PHANToM.
  • Sensics dSight tracker.
  • Sensics zSight stopař.
  • Zařízení GPS se sériovým portem.
  • Vicon (Server VRPN je zabudován do serveru dodavatele).
  • Hledisko Sledovač očí.
  • Wintracker III magnetický sledovací systém od Virtual Realities Ltd.
  • WorldViz Přesný sledovač polohy PPT 1.2.
  • Senzor Yost Labs 3Space (a bezdrátové senzory 3Space).
  • zSpace pohlcující interaktivní hardwarová a softwarová platforma (server VRPN zabudovaný do serveru dodavatele).

Jiná zařízení (uvedena v abecedním pořadí)

  • 3DConnexion SpaceNavigator, SpaceExplorer, Spacemouse Pro, Navigator pro notebooky, zařízení SpaceTraveler a SpaceMouseWireless (tlačítka a 6DOF analogový analog).
  • 5DT sledovač rukavic (analogové zařízení s 5 hodnotami pro prsty plus rozteč a rolování). Rukavice 5DT16 je také podporována spolu s ovladačem pro převod 16 analogových hodnot na stisknutí tlačítek.
  • B&G systems CerealBox řadiče tlačítek / vytáčení / posuvníků / joysticků zapojené do jakéhokoli zařízení podporujícího server.
  • Systém řízení teploty Biosciences Tools.
  • CH Products Fighterstick
  • Joysticky s povolenou funkcí DirectInput (včetně joysticků se zpětnou vazbou) v systému Windows (viz postupy). Také DirectInput povolil Rumble Pack ve Windows.
  • Dream Cheeky USB bicí souprava.
  • Fraunhofer IMK ADBox a Fakespace kubická myš.
  • Global Haptics GeOrb (tlačítka a analogy).
  • Pohony Haydon-Kerk IDEA, řadiče lineárního pohybu.
  • Hillcrest Labs Volný prostor zařízení.
  • Ovladače joysticku: Contour ShuttleXpress, Futaba InterLink Elite, Griffin PowerMate, Logitech Extreme 3D Pro, Saitek ST290 Pro, Microsoft SideWinder Precision 2, Microsoft SideWinder, Microsoft Xbox S (surový ovladač na všech O / S), Microsoft Xbox 360 (surový ovladač na all O / S), Afterglow Ax1 For Xbox 360 (raw controller on all O / S).
  • Klávesnice ve Windows.
  • Logitech Ovladače pohybu Magellan a Spaceball 6DOF s tlačítky (včetně Spaceball 5000).
  • LUDL XY vystupuje přes LibUSB.
  • Myš zařízení na Linuxu (když jste přihlášeni na konzole) a Windows.
  • Národní nástroje A / D karty.
  • Nintendo Wii Remote (také jako tracker).
  • NRL Sériový ovladač ImmersionBox (podpora pouze pro tlačítka).
  • Další joysticky ve Windows.
  • PC joysticky běžící pod Linuxem.
  • Sledovač videa / videokamery Radamec Serial Position Interface (zvětšení / zaostření bez měřítka, nevyzkoušená základna pohybu).
  • Retrolink GameCube.
  • Sériové myši: Tlačítka na několika stylech sériových myší zapojených do sériového portu.
  • Krabice tlačítek SGI a vytáčení (na SGI nebo jiných strojích).
  • Totally Neat Gadget (TNGs) from MindTel (tlačítka a analogy).
  • Herní ovladač pro Xbox 360.
  • Ruční ovladač UNC (nebo jakékoli zařízení s až 5 tlačítky; lze zapojit do paralelního portu na linuxovém nebo Windows boxu - jeho použití je zastaralé, použijte místo toho TNG3).
  • Analogové / tlačítkové zařízení Wanda.
  • Zvukové servery Win32 založené na Miles SDK (zastaralé) AuSIM zvukový hardware a Microsoft DirectSound.
  • Zařízení XKeys od P.I. Inženýrství: Desktop, Professional, Jog & Shuttle, Joystick a nožní pedál.
  • Zaber.com lineární polohovací prvky.

Reference

  1. ^ Sensics http://sensics.com
  2. ^ {{cite journal | last1 = Taylor | first1 = Russell | title = VRPN: a device-independent, network-transparent VRipheral system | journal = VRST '01 Proceedings of the ACM symposium on Virtual reality software and technology | date = 15 November - 17, 2001 | stránky = 55-61 | doi = 10.1145 / 505008.505019 | url =https://dl.acm.org/citation.cfm?id=505019}
  3. ^ vrpn: Používání vrpn_Connection - oficiální úložiště GitHub, Periferní síť virtuální reality, 19. 2. 2018, vyvoláno 2018-02-20
  4. ^ vrpn: Řešení potíží s VRPN - oficiální úložiště GitHub, Periferní síť virtuální reality, 19. 2. 2018, vyvoláno 2018-02-20

externí odkazy