2023-11-29 13:21:56 +08:00
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# Lighthouse-UESTC
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描述：这个项目是利用valve的高精度激光定位系统Lighthouse实现对其他非高精度的定位设备进行误差评估的系统。Lighthouse的工作原理文档路径为`Docs\Lighthouse工作原理.md`。
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2023-11-29 22:56:01 +08:00
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## 一、硬件设备
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### 1.1 设备的准备
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将Lighthouse用于定位参考设备，只需要准备如下即可。
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| 设备名 | 数量 | 备注 |
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| HTC 激光基站 & 电源 | 2 | 根据情况可以选择1.0、2.0、3.0的版本，购买的时候一般商家会配套电源。二手产品需要注意购买电源 |
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| HTC 手柄或者Tracker | 1 | 根据情况可以选择1.0、2.0、3.0的版本，购买的时候需要对应购买接收器。 |
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| 激光基站的支架 | 2 | 基站的顶部需要额外增加万向转接头，可以调整基站方向。 |
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### 1.2 Lightouse的安装与设置
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Lighthouse基站安装一般推荐安装在较高的位置，可以俯瞰地面的设备。一般安装在2m以上的位置，可以选择天花板倒置安装，也可以选择支架安装。
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2023-11-29 22:57:07 +08:00
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2023-11-29 22:56:01 +08:00
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## 二、软件的准备
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### 2.1 软件的安装概况
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软件方面主要需要安装Steam平台和SteamVR。理论上SteamVR底层的OpenVR可以支持各种语言。目前最简单的是采用python读取数据，python的运行脚本如下所示：
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```shell
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# 安装openvr库
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pip install openvr
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# 进入工作目录
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cd Code/triad_openvr
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# 获取指定设备的位置和姿态, 这里需要根据实际的设备类型对代码进行调整
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python tracker_test.py
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```
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## 2.2 SteamVR的配置
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2023-11-30 13:44:27 +08:00
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正常来说，SteamVR的启动必须需要头显才能启动。所以，采取的方式有两种，第一种是绕过头盔启动。第二种方式是把控制器的虚拟为头盔。
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#### 2.2.1 查看SteamVR的log
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既然是设备是通过steamVR来驱动链接的，那么在steamVR启动的时候，肯定就要做设备初始化等等的工作，那么设备加载初始化的时候，到底是加载了那些文件了，导致非要加载头显HMD。我们可以通过查看log来查看SteamVR到底加载了那些驱动和设置。查看log的方式如下图所示：
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<center>
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<img src="./Image/SteamVR Log Setting.png" alt="image-20231130113103087" style="zoom:100%;" >
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</center>
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#### 2.2.2 配置文件的修改——绕过头盔启动
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在找到SteamVR的log后(log文件：`vrserver.txt`)，我们可以对log进行分析：
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```shell
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... [Settings] Load Default Json Settings from ...\common\SteamVR\drivers\htc\resources\settings\default.vrsettings
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... [Settings] Load Default Json Settings from ...\common\SteamVR\drivers\lighthouse\resources\settings\default.vrsettings
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... [Settings] Load Default Json Settings from ...\common\SteamVR\drivers\null\resources\settings\default.vrsettings
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... [Settings] Load Default Json Settings from ...\common\SteamVR\resources\settings\default.vrsettings
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... [Settings] Load Json Settings from C:\Program Files (x86)\Steam\config\steamvr.vrsettings
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```
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实际经过发现，**只需要修改2个文件就可以实现绕过头显启动，分别为上面的第3和第4个文件**。
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一般来说，SteamVR的驱动路径为`C:\Program Files (x86)\Steam\steamapps\common\SteamVR`，如果找不到也可以在Steam平台上找到SteamVR，然后选择`右键->管理->浏览本地文件`。
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找到并修改`Resource\Settings\default.vrsettings`:
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```json
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// requireHmd == false可以使得SteamVR面板的头盔图标亮起, 但是一会儿就处于休眠状态
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"requireHmd" : false
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// 强制驱动为null driver, null driver是steamvr的一个空驱动
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"forcedDriver" : "null"
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// 强制多个驱动，估计是增加可以激活lighthouse的控制器
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"activateMultipleDrivers" : true
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```
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找到`drivers\null\resources\settings\default.vrsettings`进行修改：
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```json
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{
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"driver_null" : {
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// 由false修改为ture
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"enable" : true,
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"serialNumber" : "Null Serial Number",
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"modelNumber" : "Null Model Number",
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"windowX" : 0,
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"windowY" : 0,
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"windowWidth" : 2160,
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"windowHeight" : 1200,
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"renderWidth" : 1512,
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"renderHeight" : 1680,
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"secondsFromVsyncToPhotons" : 0.01111111,
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"displayFrequency" : 90.0
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}
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}
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```
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#### 2.2.3 配置文件的修改——控制器的虚拟为头盔
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配置文件完整样例在：`Code\steamvr_config`下，下面是修改的原理介绍以及实际修改方法。
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**要将控制器虚拟为头盔，操作和2.2.2的配置一致，但是需要额外添加配置**。通过SteamVR的选项`菜单->设备->管理追踪器->管理定位器`，即可看到控制器的ID信息。如下图所示，本机的定位ID为：LHR-FFA35F47
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<center>
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<img src="./Image/控制器ID查看.png" style="zoom: 100%;" >
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</center>
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对应的修改配置文件，我们在配置文件接近结尾处，添加Json的键值对`TrackingOverrides`, 将控制器的路径映射到头显。值得注意的是，控制器的路径和设备有关，需要根据实际设备的信息调整，不能盲目修改。
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```json
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{
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// 上方省略
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// 这个地方添加了追踪映射
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"TrackingOverrides" : {
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// 注意LHR-FFA35F47一般是控制器设备的信息，根据实际设备进行填写
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"/devices/htc/vive_trackerLHR-FFA35F47" : "/user/head"
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},
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// 以下不用修改
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"version": "1",
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"jsonid": "vrsettings"
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}
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```
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## 三、问题和解决方案
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### 3.1 此设备目前不在定位，请确认其在一个定位器的定位范围内。
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上述问题在SteamVR的面板显示如下图所示。这种问题产生的原因是因为基站的位置放置错误。两个基站放置的太近了，一般两个基站需要相距1米以上。
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<center>
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<img src="./Image/Tracker Cannot locate.png" style="zoom:100%;" />
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</center>
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