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OpenVR driver を作るメモ

OpenVRでは独自にHMDやコントローラーやトラッカーを実装できます。
tracker.jpg

OpenVR v1.9.16

本記事では Steam を C:/Steam にインストールしています。適当に読み替えてください。

driver_sample の動かし方

driver のフォルダ構成

+ sample(driver名と同じにする)
  + driver.vrdrivermanifest https://github.com/ValveSoftware/openvr/blob/master/samples/bin/drivers/sample/driver.vrdrivermanifest
  + bin
    + win64
      + driver_sample.dll(driver_{driver名}.dllという命名規則)
  + resources https://github.com/ValveSoftware/openvr/tree/master/samples/bin/drivers/sample/resources

となっていて、https://github.com/ValveSoftware/openvr/tree/master/samples/driver_sample をビルドして driver_sample.dll を得れば必要なファイルは揃います。

driver を SteamVR に認識させる

driver フォルダにコピーする

C:\Steam\steamapps\common\SteamVR\drivers

にsampleフォルダをコピーします。

vrpathreg.exe でフォルダを SteamVR に登録する

こちらが推奨のようです。

> cd C:\Steam\common\SteamVR\bin\win64
> vrpathreg.exe
PS C:\Steam\steamapps\common\SteamVR\bin\win64> .\vrpathreg.exe
Runtime path = C:\Steam\steamapps\common\SteamVR
Config path = C:\Steam\config
Log path = C:\Steam\logs
> vrpathreg.exe --help
Commands:
  show - Display the current paths
  setruntime <path> - Sets the runtime path
  setthis - Sets the runtime path to the runtime that vrpathreg lives in
  setconfig <path> - Sets the config path
  setlog <path> - Sets the log path
  adddriver <path> - Adds an external driver
  removedriver <path> - Removes an external driver
> vrpathreg.exe adddriver {driver.vrdrivermanifestのあるフォルダ}
> vrpathreg.exe
Runtime path = C:\Steam\steamapps\common\SteamVR
Config path = C:\Steam\config
Log path = C:\Steam\logs
External Drivers:
        C:\openvr\samples\bin\drivers\sample

実験する

SteamVR を起動する。
動かない場合、
OpenVR に暗黙の前提があります。

  • HMD(driver) はひとつ
  • Controller, Tracker などは、HMDと同じドライバーから供給される

なので、ハードウェアのHMDが接続済みの環境では、そっちのdriverがロードされて driver_sample がロードされません。
ここで、 driver.vrdrivermanifest を修正します。

    "alwaysActivate": true,

alwaysActivate: If this is true this driver will be activated even if the active HMD is from another driver. Defaults to false

この設定を変更してSteamVRを再起動すると、driver_sample に含まれている NullHmdController のうち Controller が既存の driver に追加してロードすることができます。

tracker.jpg

Can't add device sample.1234: Can't add a second HMD

HMDは依然としてロードできません(2個目のHMDが可能かは調査中)。

Debug

ログの見方

C:\Steam\logs\vrserver.txt

もしくは

webconsole.jpg

ソースコード上で、

DriverLog("Using settings values\n");

とすると

Sat Jan 25 2020 17:09:44.065 - sample: Using settings values

と出てきます。

デバッガのアタッチ

VSCode の場合。

.vscode/launch.json
{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "(Windows) 接続",
            "type": "cppvsdbg",
            "request": "attach",
            "processId": "${command:pickProcess}"
        }
    ]
}

F5 で Debug を開始すると、プロセス一覧が出てくるので、
vrserver.exe を選択する。

IServerTrackedDeviceProvider::RunFrame で breakpoint を止めることができた。

OpenVR driverの構成

dll(driverの本体)

HmdDriverFactory を公開する。

#include <openvr_driver.h>
extern vr::IServerTrackedDeviceProvider* GetInstance();

extern "C" __declspec(dllexport) void *HmdDriverFactory(const char *pInterfaceName, int *pReturnCode)
{
    if (0 == strcmp(vr::IServerTrackedDeviceProvider_Version, pInterfaceName))
    {
        // singletone的なvr::IServerTrackedDeviceProvider*を返す
        return GetInstance();
    }
    if (pReturnCode)
    {
        *pReturnCode = vr::VRInitError_Init_InterfaceNotFound;
    }
    return nullptr;
}

内容は決まっていてだいたいこんな感じ。
Server 以外に WatchDog も返すことができるのだけど、必要になってからでよさそう。

verserver.exe と driver のロード

vrserver.exe が driver を制御するプロセスのようです。

  • SteamVRを起動すると verserver.exe が起動される
  • verserver.exe にデバッガをアタッチすると driver に break point しかけられる
  • VR_Init. vrserver.exe に接続する。起動していなければ起動する
  • VR_Shutdown. vrserver.exe を shutdown する。個別のアプリは呼ばなくてよい

ドライバのロード

C:\Steam\steamapps\common\SteamVR\drivers

vrpathreg.exe で登録された外部パスの中から順番にロードして、hmd が有効なものが見つかったそれをアクティブにする。
通常はこれで、アクティブなドライバがひとつになってロード終了。

もし driver.vrdrivermanifest

    "alwaysActivate": true,

な driver であれば処理を続行という挙動の様子。

HMD

active なドライバが1つだけ有効にできる?

コントローラー

WIP

Tracker

WIP

IServerTrackedDeviceProvider

IServerTrackedDeviceProvider::Init関数で、ITrackedDeviceServerDriver をシステムに登録する。
複数登録してもよい。
ITrackedDeviceServerDriver は HMD、Controller, Tracker といった個々のデバイスを指す。

というより、

  • カメラ情報(画角、フレームレートなどの情報)得たり、画像を出力できる Tracker => HMD
  • ボタン入力やHaptics出力できる Tracker => Controller

という感じで基本にTrackerがあって、Trackerに機能を追加していく感じ。

Init

  • 設定
  • デバイスの登録

RunFrame

  • イベントを処理する
  • デバイスのRunFrameを呼び出す(してもよい)

ITrackedDeviceServerDriver

GetPose

トラッカー(HMD, Controller)の初期姿勢を返す。

コントローラーの実装

ボタン入力

haptics出力

GetComponent

ITrackedDeviceServerDriver に特定の機能があるときに実装する。

IVRDisplayComponent

HMDのパラメーターを返す

IVRDriverDirectModeComponent

ハードウェアへの出力を実装

IVRCameraComponent

HMDに付属している外部カメラの映像?

IVRIOBuffer

謎。

IVRVirtualDisplay

レンダリング画像を、録画したり、配信したりする用途。Wireless HMD など。

TrackedDeviceClass_DisplayRedirect - Accessories that aren't necessarily tracked themselves, but may redirect video output from other tracked devices

"redirectsDisplay": true,

ロード順の制御?

VR設定

C:\Steam\steamapps\common\SteamVR\resources\settings\defalut.vrsettings

各デバイスの役割割り当て問題

普通に接続したときには HMD, LeftController, RightController という基本構成になるが、
3rdController とか 2ndHMD があったとしてどのように役割を割り当てるのかという問題。

アプリが使い方を知っている

  • 3rdController をMR合成用のカメラ位置として使う

アプリが使い方を知らない

  • 3rdController で既存のコントローラーを乗っ取る

TODO

OpenVR Action Input

Steam VR Input System(OpenVR Action Input)についてのメモ

OpenVR driver 実装

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