微軟體感游戲Kinect詳細拆解報告
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導語(yǔ)：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體感游戲設備進(jìn)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(jìn)軍體感游戲領(lǐng)域的產(chǎn)品Kinect了。Kinect在微軟的開(kāi)發(fā)代號為Project Natal。
- 這并非又一款山寨Wiimote。Kinect是微軟向語(yǔ)音和動(dòng)作識別技術(shù)中投資數億美元研發(fā)資金后開(kāi)發(fā)出來(lái)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套裝，可以在3D空間內探測你的位置和動(dòng)作。
- 已經(jīng)有很多有關(guān)Kinect探測身體運動(dòng)的優(yōu)秀報道。我們不會(huì )在這里逐一重復，所以如果你感興趣，可以自行查看。
第2步
- 游戲控制器的進(jìn)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
- 我們喜歡當前的現狀：無(wú)需頻繁升級電腦，只需要升級感應器，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——當然，你之前也可以四處游弋，但是現在還可以看清周?chē)沫h(huán)境。好吧，這個(gè)比喻有些牽強。你可以自己想一個(gè)。
第3步
- 在Kinect的內部結構和我們之間隔著(zhù)一個(gè)橡膠墊。我們小心地將它撕掉……
- 由于底座配有機械結構，頂部的感應棒可以通過(guò)旋轉追蹤在房間中舞蹈的用戶(hù)。這聽(tīng)起來(lái)很有用，但我們擔心機械部件容易出現故障。
第4步
- 塑料底座用4個(gè)T6 Torx螺絲固定。
- 拿掉塑料底座后，還有另外4個(gè)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(kāi)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實(shí)。
- 底座的尺寸跟25美分的硬幣相仿，上面有一個(gè)微型馬達和3個(gè)易碎的塑料齒輪。除非頂部的感應棒存在過(guò)熱問(wèn)題，否則我們認為這個(gè)馬達裝置應該就是Kinect的薄弱環(huán)節。
- 不要用力將Kinect向某個(gè)方向轉動(dòng)，讓它自己校準。
第6步
- 借助一個(gè)金屬挑線(xiàn)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(chǎng)商PrimeSense的推薦設計。
- 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，可以將感應棒采集的一系列數據轉換成一幅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(méi)有打開(kāi)。
- 這個(gè)Xbox 360標簽下面覆蓋著(zhù)第三顆螺絲，兩面各有一個(gè)。
第8步
- 成功了！好戲開(kāi)始了！
- Xbox的多數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(lèi)內容：一張彩圖和一張深度圖。
第9步
- Kinect的纖細的外觀(guān)設計迫使微軟將主板分拆成三個(gè)垂直排列的電路板，就像是一套小公寓。
- Kinect遠端有一個(gè)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Kinect的“眼睛”了。
- 有兩個(gè)攝像頭和一個(gè)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頭朝下翻轉過(guò)來(lái)的，所以標簽是倒的。
- 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(dòng)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(gè)攝像頭(以及一個(gè)紅外發(fā)射器)提供深度圖的輸入(據傳僅為340x240)，而第三個(gè)攝像頭則以640x280的分辨率探測人的視頻光譜。
- 我們聽(tīng)說(shuō)，該系統能夠以不到1厘米的精度測量2米的距離。但這只是理論上的數據，早期的測評顯示，實(shí)際操作的精度無(wú)法達到這種水平。
第12步
- 全部4個(gè)麥克風(fēng)都通過(guò)一個(gè)電纜連接器與主板相連。
- 將3個(gè)連接器和7個(gè)T10 Torx螺絲拆掉后，頂部的電路板便可以與另外兩個(gè)電路板分離。
第13步
- 對散熱片進(jìn)行加熱后，便可利用挑線(xiàn)器將它從主板上拆下。不過(guò)，得費點(diǎn)勁。
第14步
- 這是Kinect的大腦。市場(chǎng)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(xiàn)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通道數模轉換器
- 黃：Allegro Microsystems A3906——低功率步進(jìn)器和單/雙直流電機驅動(dòng)器。
- 青：意法半導體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(gè)Kionix KXSD9加速計也增強了Kinect的感應性能。
第17步
- 越往里拆，線(xiàn)就越多。
- 這是誰(shuí)？ET，還是霹靂5號？
第18步
- 這就是我們在Kinect中找到的4個(gè)麥克風(fēng)中的3個(gè)。
- 總共有4個(gè)向下的麥克風(fēng)：右側3個(gè)，左側1個(gè)。
- 微軟認為最佳的聲音搜集方向應該是朝下的。
- 為了正確識別語(yǔ)音指令，Kinect必須對房間中的語(yǔ)音進(jìn)行校準。不過(guò)，如果你改變了房間內的家具擺放，就必須要重新校準。
第19步
- 這個(gè)電路板由4個(gè)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(xiě)出開(kāi)源Kinect驅動(dòng)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的高端感應器也肯定能夠極大地促進(jìn)機器人研究。
第20步
- 我們終于將電線(xiàn)/數據線(xiàn)從Kinect外殼上取下。
微軟Kinect使用了類(lèi)似于USB的接頭。Kinect的功率為12瓦，遠高于標準USB接口2.5瓦的功率。
- 在一系列復雜的感應器和傳感器中，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(gè)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(zhù)一個(gè)零件，它的作用有可能是冷卻紅外發(fā)射器。
第22步
- 兩個(gè)攝像頭和紅外發(fā)射器依次排開(kāi)。
通過(guò)景深攝像頭和色彩攝像頭的配合，Kinect就可以將實(shí)物的3D影像實(shí)時(shí)整合到屏幕圖像中。
- 除了語(yǔ)音指令和手勢外，沒(méi)有任何形式的用戶(hù)輸入，因此Kinect輸入系統的關(guān)鍵就是由麥克風(fēng)和攝像頭組成的感應器系統
第23步
- Kinect現在已經(jīng)被完全拆解了。
- 優(yōu)點(diǎn)：
設計非常模塊化，可以在出現問(wèn)題時(shí)替換單個(gè)的零部件(例如馬達)。組裝過(guò)程沒(méi)有用到焊接。
- 缺點(diǎn)：
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(méi)有服務(wù)手冊，所以修理起來(lái)恐怕會(huì )比較困難。微軟還沒(méi)有提供服務(wù)手冊。如果有足夠的需求，我們會(huì )出版一本。
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