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株式会社バーチャルキャスト

OpenVR driver を作るメモ

Last updated at 2020-01-29Posted at 2020-01-25

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。

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 NullHmd と Controller 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。

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

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

と

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

https://github.com/matzman666/OpenVR-InputEmulator

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