Electronics Design – Virtual Reality Game Controller
One of the first third-party devices developed using the Steam VR HDK
Client – Blackbox VR – a fast-growing fitness equipment startup
“SGW Designworks was instrumental in making our product a reality. We knew what we wanted our product to be, but we needed to take it from a concept to reality. SGW’s iterative and collaborative approach worked really well for development of the system hardware, which allowed our internal team to focus on the software side of the project and on the business. We’re looking forward to our next project with SGW Designworks.”

PRESTON LEWIS, CO-FOUNDER & CCO, BLACKBOX VR

Expertise Applied
Product Design & Development
Electronics Design
User Interface Design
Enclosure Design
Rapid Iterative Development Cycles: Build-Test-Learn
Prototype Development
Problem
Black Box VR needed a way to track user’s hands in 3D space during a virtual reality workout session.

Solution
At the time, no hardware existed that was track-able by the HTC Vive VR system other than the HTC controllers. Since users would be holding the weight machine handles during the workout, a tracking device that attaches to the user’s arms would have to be developed.

Industrial Design BBVR 2
Arm-mounted VR Tracker
Results / Outcomes
Sixteen fully functional units produced for CES 2018
The overall system was recognized with a CES Innovation Award, and the client won Best Startup of CES from engadget.com

Overview
A Bold Vision, A Completely New Product Concept
Black Box VR is developing a fully immersive virtual reality gym experience and hired SGW Designworks as their product design company to develop multiple hardware elements of the system. Internal BlackBox teams had a clear vision for the system and for the market. Their internal teams also had full software development capabilities. They decided to look to an outside product development firm for help with the hardware elements of the project.

The project consisted of multiple development efforts, all running in parallel. The primary load resistance system that is controlled by the VR system was the most complex hardware element. It required complete mechanical design for complex industrial equipment. The system was developed by SGW Designworks, but the design includes significant intellectual property, and cannot be shared publicly. A smaller ancillary device also presented interesting challenges to the product design team at SGW Designworks. The Smart Hands device is a wearable controller, tracked in VR (HTC Vive system, Steam VR), and allows the system to ‘know’ where the user’s arms are located in space. This also allows the user to see the location of their own hands in virtual space, without the need to grasp a controller in the hands. The project involved a full redesign of existing HTC Vive controller PCBA’s, full mechanical design, and industrial design, multiple prototype iterations, and iterative development of sensor placement and orientation to achieve reliable tracking in VR. Design iteration focused on the placement of IR sensors to achieve exceptional tracking in VR, as well as form factor optimization and wear-ability. This project started with a redesign and reconfiguration of the existing HTC Vive controller circuitry. While the SGW Designworks embedded systems group was working on that, two mechanical engineers were starting to devise possible enclosure configurations, and collaborating on aesthetics with the client. Next, the electronics and shape work were integrated into the preliminary design, which served as the basis for initial physical prototypes. Three engineers focused on design iteration and rapid prototype cycles, leading to a design suitable for external use. Later stages will focus on cost optimization and integration of design changes based on external testing.

Black Box VR made their public debut with they complete system at CES 2018, using prototypes built by SGW Designworks. Right away, the virtual gym got the attention of industry professionals and the press. Over 1,000 people used the system at CES, without a breakdown. Black Box VR won a covetted CES Innovation Award, and was awarded “Best Startup of CES 2018” from engadget.com. By engaging SGW Designworks, BlackBox VR was able to make rapid development progress, without the risk of hiring a full internal engineering staff. SGW Designworks is able to grow and shrink the development team as needed based on project needs.

CES Award Winning Prototype
CES Award Winning Prototype
Hardware Developed Technologies Leveraged
PCBA – 8 Layer Layout Steam VR HDK
Sensor Placement Scheme Altium Designer
Sensor Mounting Features Solidworks 3D Modeling
Enclosure Design for 3D Printing Stratasys uPrint SE Plus
Complete Functional Prototypes
렉트로닉스 디자인 - 가상 현실 게임 컨트롤러Steam VR HDK를 사용하여 개발된 최초의 서드파티 기기 중 하나클라이언트 - Blackbox VR - 빠르게 성장하는 피트니스 장비 스타트업"SGW 디자인웍스는 저희 제품을 현실화하는 데 중요한 역할을 했습니다. 저희가 원하는 제품이 무엇인지 알고 있었지만, 이를 콘셉트에서 현실로 만들어야 했습니다. SGW의 반복적이고 협업적인 접근 방식은 시스템 하드웨어 개발에 매우 효과적이었고, 덕분에 내부 팀은 프로젝트의 소프트웨어 측면과 비즈니스에 집중할 수 있었습니다. SGW 디자인웍스와 함께할 다음 프로젝트가 기대됩니다."프레스턴 루이스, 공동 설립자 겸 최고 콘텐츠 책임자, 블랙박스 VR적용된 전문 지식제품 디자인 및 개발전자 제품 디자인사용자 인터페이스 디자인인클로저 설계신속한 반복 개발 주기: 빌드-테스트-학습프로토타입 개발문제Black Box VR은 가상 현실 운동 세션 중에 3D 공간에서 사용자의 손을 추적할 수 있는 방법이 필요했습니다.솔루션당시에는 HTC 컨트롤러 외에 HTC Vive VR 시스템에서 추적할 수 있는 하드웨어가 존재하지 않았습니다. 사용자가 운동하는 동안 웨이트 머신의 손잡이를 잡고 있기 때문에 사용자의 팔에 부착할 수 있는 추적 장치를 개발해야 했습니다.산업 디자인 BBVR 2팔에 장착하는 VR 트래커결과 / 성과CES 2018을 위해 모든 기능을 갖춘 16개의 유닛 생산전체 시스템이 CES 혁신상을 수상했으며, 클라이언트는 engadget.com으로부터 CES 최고의 스타트업상을 수상했습니다.개요대담한 비전, 완전히 새로운 제품 컨셉Black Box VR은 완전 몰입형 가상 현실 체육관 경험을 개발 중이며, 시스템의 여러 하드웨어 요소를 개발하기 위해 제품 디자인 회사로 SGW Designworks를 고용했습니다. 블랙박스 내부 팀은 시스템과 시장에 대한 명확한 비전을 가지고 있었습니다. 내부 팀은 소프트웨어 개발 역량도 갖추고 있었습니다. 그래서 외부 제품 개발 회사에 프로젝트의 하드웨어 요소에 대한 도움을 요청하기로 결정했습니다.이 프로젝트는 여러 개발 작업으로 구성되었으며, 모두 동시에 진행되었습니다. VR 시스템에 의해 제어되는 1차 부하 저항 시스템은 가장 복잡한 하드웨어 요소였습니다. 복잡한 산업 장비를 위한 완벽한 기계 설계가 필요했습니다. 이 시스템은 SGW Designworks에서 개발했지만, 설계에는 중요한 지적 재산이 포함되어 있어 공개적으로 공유할 수 없습니다. 더 작은 보조 장치도 SGW 디자인웍스의 제품 디자인 팀에 흥미로운 과제를 제시했습니다. 스마트 핸즈 디바이스는 VR(HTC Vive 시스템, Steam VR)에서 추적되는 웨어러블 컨트롤러로, 사용자의 팔이 공간에서 어디에 있는지 시스템이 '인식'할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 사용자는 컨트롤러를 손에 쥐지 않고도 가상 공간에서 자신의 손 위치를 확인할 수 있습니다. 이 프로젝트에는 기존 HTC Vive 컨트롤러 PCBA의 전면 재설계, 전체 기계 설계, 산업 디자인, 여러 번의 프로토타입 반복, VR에서 안정적인 트래킹을 달성하기 위한 센서 배치 및 방향의 반복 개발이 포함되었습니다. 설계 반복은 VR에서 뛰어난 트래킹을 달성하기 위한 IR 센서 배치와 폼 팩터 최적화 및 착용감에 중점을 두었습니다. 이 프로젝트는 기존 HTC Vive 컨트롤러 회로를 재설계하고 재구성하는 것으로 시작되었습니다. SGW 디자인웍스 임베디드 시스템 그룹이 이 작업을 진행하는 동안 두 명의 기계 엔지니어가 가능한 인클로저 구성을 고안하고 고객과 미학에 대한 협업을 시작했습니다. 다음으로 전자 및 형상 작업이 예비 설계에 통합되어 초기 물리적 프로토타입의 기초가 되었습니다. 세 명의 엔지니어가 설계 반복과 빠른 프로토타입 주기에 집중하여 외부에서 사용하기에 적합한 설계를 도출했습니다. 이후 단계에서는 비용 최적화와 외부 테스트를 기반으로 한 설계 변경 사항의 통합에 집중할 예정입니다.블랙박스 VR은 SGW 디자인웍스가 제작한 프로토타입을 사용하여 CES 2018에서 완성된 시스템을 공개적으로 데뷔했습니다. 이 가상 체육관은 공개되자마자 업계 전문가와 언론의 주목을 받았습니다. CES에서 1,000명이 넘는 사람들이 고장 없이 이 시스템을 사용했습니다. 블랙박스 VR은 CES 혁신상을 수상했으며, 엔가젯닷컴으로부터 'CES 2018 최고의 스타트업'으로 선정되기도 했습니다. 블랙박스 VR은 SGW 디자인웍스와 협력함으로써 내부 엔지니어링 인력을 고용할 위험 없이 빠르게 개발을 진행할 수 있었습니다. SGW 디자인웍스는 프로젝트의 필요에 따라 필요에 따라 개발 팀을 늘리거나 줄일 수 있습니다.CES 수상 프로토타입CES 수상작 프로토타입하드웨어 개발 기술 활용PCBA - 8레이어 레이아웃 Steam VR HDK센서 배치 방식 알티움 디자이너센서 마운팅 기능 솔리드웍스 3D 모델링3D 프린팅용 인클로저 설계 Stratasys uPrint SE Plus완벽한 기능적 프로토타입 제작