微軟體感游戲Kinect詳細拆解報告
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導(dǎo)語：美國電子產(chǎn)品拆解網(wǎng)站iFixit今天撰文，對剛剛上市的微軟Kinect體感游戲設(shè)備進行了全面拆解。
以下為文章全文
第1步
- 我們終于拿到了微軟進軍體感游戲領(lǐng)域的產(chǎn)品Kinect了。Kinect在微軟的開發(fā)代號為Project Natal。
- 這并非又一款山寨Wiimote。Kinect是微軟向語音和動作識別技術(shù)中投資數(shù)億美元研發(fā)資金后開發(fā)出來的產(chǎn)品。
- 與Wiimote或PlayStation Move不同，Kinect并非手持游戲控制器，而是一款尖端的感應(yīng)套裝，可以在3D空間內(nèi)探測你的位置和動作。
- 已經(jīng)有很多有關(guān)Kinect探測身體運動的優(yōu)秀報道。我們不會在這里逐一重復(fù)，所以如果你感興趣，可以自行查看。
第2步
- 游戲控制器的進化，游戲機風(fēng)格。
- 從上到下依次是：
最初的Xbox手柄Controller S，Kinect
任天堂Virtual Boy，Wiimote
最初的索尼PlayStation手柄，PlayStation Move
- 我們喜歡當(dāng)前的現(xiàn)狀：無需頻繁升級電腦，只需要升級感應(yīng)器，即可讓電腦更好地理解我們。
- 向Xbox中增加Kinect就像是給一艘潛水艇增加了聲納一樣——當(dāng)然，你之前也可以四處游弋，但是現(xiàn)在還可以看清周圍的環(huán)境。好吧，這個比喻有些牽強。你可以自己想一個。
第3步
- 在Kinect的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和我們之間隔著一個橡膠墊。我們小心地將它撕掉……
- 由于底座配有機械結(jié)構(gòu)，頂部的感應(yīng)棒可以通過旋轉(zhuǎn)追蹤在房間中舞蹈的用戶。這聽起來很有用，但我們擔(dān)心機械部件容易出現(xiàn)故障。
第4步
- 塑料底座用4個T6 Torx螺絲固定。
- 拿掉塑料底座后，還有另外4個Phillips #0螺絲。
- 請注意，這款產(chǎn)品已經(jīng)是H修訂版(REV H)。既然今天剛剛開售，那么之前的A到G修訂版究竟是什么樣子？
第5步
- Kinect的馬達和齒輪似乎不夠結(jié)實。
- 底座的尺寸跟25美分的硬幣相仿，上面有一個微型馬達和3個易碎的塑料齒輪。除非頂部的感應(yīng)棒存在過熱問題，否則我們認(rèn)為這個馬達裝置應(yīng)該就是Kinect的薄弱環(huán)節(jié)。
- 不要用力將Kinect向某個方向轉(zhuǎn)動，讓它自己校準(zhǔn)。
第6步
- 借助一個金屬挑線器，再加把力氣，終于將底部的格柵拆下。這可不容易，因為微軟用了大量粘合劑。
- 微軟團隊采用了體感識別技術(shù)廠商PrimeSense的推薦設(shè)計。
- 微軟尚未收購PrimeSense。這表明，與硬件一樣，微軟的軟件同樣非常高級，可以將感應(yīng)棒采集的一系列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一幅3D空間定位網(wǎng)格圖。
第7步
- 微軟使用了T10 Torx安全螺絲。這可不妙，我們已經(jīng)拆了三種螺絲了，可是還沒有打開。
- 這個Xbox 360標(biāo)簽下面覆蓋著第三顆螺絲，兩面各有一個。
第8步
- 成功了！好戲開始了！
- Xbox的多數(shù)處理能力都被用于游戲，所以Kinect需要首先處理圖片，再將其發(fā)送給Xbox。Kinect將其搜集的所有客廳信息都壓縮成為兩類內(nèi)容：一張彩圖和一張深度圖。
第9步
- Kinect的纖細的外觀設(shè)計迫使微軟將主板分拆成三個垂直排列的電路板，就像是一套小公寓。
- Kinect遠端有一個風(fēng)扇。它的作用是從一端吸入空氣，從另一端排出。
- 終于發(fā)現(xiàn)Kinect的“眼睛”了。
- 有兩個攝像頭和一個紅外發(fā)射器。
左：(紅外CMOS) Microsoft / X853750001 / VCA379C7130
中：(彩色CMOS) VNA38209015
右：(紅外發(fā)射器) OG12 / 0956 / D306 / JG05A
- 這張圖是將Kinect頭朝下翻轉(zhuǎn)過來的，所以標(biāo)簽是倒的。
- 這些可不是手機用的小型攝像頭——它們更接近于網(wǎng)絡(luò)攝像頭，鏡頭大而且能夠自動對焦。
- 我們還不能獨立確定攝像頭的分辨率，但微軟曾經(jīng)表示，紅外攝像頭為320×240，彩色攝像頭為640×480。
第11步
- 這是PrimeSense的圖解，用于解釋他們的推薦設(shè)計是如何工作的。Kinect是首款(也是唯一一款)采用這一平臺的產(chǎn)品。
- 一個攝像頭(以及一個紅外發(fā)射器)提供深度圖的輸入(據(jù)傳僅為340x240)，而第三個攝像頭則以640x280的分辨率探測人的視頻光譜。
- 我們聽說，該系統(tǒng)能夠以不到1厘米的精度測量2米的距離。但這只是理論上的數(shù)據(jù)，早期的測評顯示，實際操作的精度無法達到這種水平。
第12步
- 全部4個麥克風(fēng)都通過一個電纜連接器與主板相連。
- 將3個連接器和7個T10 Torx螺絲拆掉后，頂部的電路板便可以與另外兩個電路板分離。
第13步
- 對散熱片進行加熱后，便可利用挑線器將它從主板上拆下。不過，得費點勁。
第14步
- 這是Kinect的大腦。市場研究公司UBM TechInsights的員工幫助我們識別出了很多芯片。
- 紅：Wolfson Microelectronics WM8737G——配備麥克風(fēng)前置放大器的Stereo ADC。
- 橙：Fairchild Semiconductor FDS8984——N-Channel PowerTrench MOSFET。
- 黃：NEC uPD720114——USB 2.0集線器控制器。
- 青：H1026567 XBOX1001 X851716-005 GEPP
- 藍：Marvell AP102——附帶攝像頭接口控制器的SoC
- 紫：海力士H5PS5162FF 512MB DDR2 SDRAM
第15步
- 紅：Analog Devices AD8694——四芯、低耗、低噪、CMOS 軌對軌輸出運算放大器
- 橙：德州儀器ADS7830I——配備I2C接口的8-Bit、8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器
- 黃：Allegro Microsystems A3906——低功率步進器和單/雙直流電機驅(qū)動器。
- 青：意法半導(dǎo)體M29W800DB——8Mbit NV閃存
- 藍：PrimeSense PS1080-A2——SoC成像傳感器處理器
第16步
- 紅：這塊電路板配備德州儀器TAS1020B USB音頻控制器
- 橙：一個Kionix KXSD9加速計也增強了Kinect的感應(yīng)性能。
第17步
- 越往里拆，線就越多。
- 這是誰？ET，還是霹靂5號？
第18步
- 這就是我們在Kinect中找到的4個麥克風(fēng)中的3個。
- 總共有4個向下的麥克風(fēng)：右側(cè)3個，左側(cè)1個。
- 微軟認(rèn)為最佳的聲音搜集方向應(yīng)該是朝下的。
- 為了正確識別語音指令，Kinect必須對房間中的語音進行校準(zhǔn)。不過，如果你改變了房間內(nèi)的家具擺放，就必須要重新校準(zhǔn)。
第19步
- 這個電路板由4個支座支撐，我們用鉗子將其取下，但是5毫米的螺帽扳手或許更合適。
- Adafruit網(wǎng)站為首支編寫出開源Kinect驅(qū)動的團隊提供2000美元獎金。對于業(yè)余機器人項目而言，Wiimote非常有用。而Kinect的高端感應(yīng)器也肯定能夠極大地促進機器人研究。
第20步
- 我們終于將電線/數(shù)據(jù)線從Kinect外殼上取下。
微軟Kinect使用了類似于USB的接頭。Kinect的功率為12瓦，遠高于標(biāo)準(zhǔn)USB接口2.5瓦的功率。
- 在一系列復(fù)雜的感應(yīng)器和傳感器中，我們拆下了狀態(tài)指示LED燈。
第21步
- 拆掉了更多螺絲后，兩個攝像頭和紅外發(fā)射器便可以輕易從金屬襯條上拆下。
- 在紅外發(fā)射器和金屬襯條之間，夾著一個零件，它的作用有可能是冷卻紅外發(fā)射器。
第22步
- 兩個攝像頭和紅外發(fā)射器依次排開。
通過景深攝像頭和色彩攝像頭的配合，Kinect就可以將實物的3D影像實時整合到屏幕圖像中。
- 除了語音指令和手勢外，沒有任何形式的用戶輸入，因此Kinect輸入系統(tǒng)的關(guān)鍵就是由麥克風(fēng)和攝像頭組成的感應(yīng)器系統(tǒng)
第23步
- Kinect現(xiàn)在已經(jīng)被完全拆解了。
- 優(yōu)點：
設(shè)計非常模塊化，可以在出現(xiàn)問題時替換單個的零部件(例如馬達)。組裝過程沒有用到焊接。
- 缺點：
微軟使用了4種螺絲，包括一些令人痛恨的安全螺絲：T6、T10、T10安全螺絲以及Phillips #0。
由于沒有服務(wù)手冊，所以修理起來恐怕會比較困難。微軟還沒有提供服務(wù)手冊。如果有足夠的需求，我們會出版一本。
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