玩酷族必读:Wii的感知秘密
提起任天堂的Wii,不少人会两眼放光吧?连CFan的好几个小编都是Wii一族。我们握着手柄(Wiimote),在Wii主机界面和游戏中进行类似鼠标的操作;在赛车游戏中,随意控制方向;在体育运动类游戏中,潇洒击球;而在冒险游戏中,挥剑砍杀怪物……逼真有趣的运动临场感,是如何实现的呢?
总体来说,我们挥动Wii手柄后,各种信息会被处理转化成数据,通过内置的蓝牙传输装置(采用了Broadcom公司最初针对无线键鼠设计的BCM2042蓝牙芯片,最大有效距离为5米),传到Wii的主机里。主机接收到信息后,加以处理并反应到正在运行的游戏程序上,就产生了互动。
测速专家:手柄里的“动作感应器”
运动的Wii手柄转化为虚拟的宝剑、球拍、汽车挡杆或乐器等,反应如此迅速而精确,是因为“动作感应器”发挥了神奇的力量。
在手柄内部的一个球状装置里.住着高性能三维加速度传感器,Analog Devices公司开发的ADXL330芯片),对X(左右)、Y(前后)、Z(上下)轴三个方向(与PS3的“6轴”其实是一个概念)的速度、加速度的变化做感测,并将这些实时的数据经过手柄内部的蓝牙装置发送给主机,经过系统的演算立即转换为屏幕上的动作响应。
“动作感应器”主要由双芯片构成,即重力感测单元(负责加速度的侦测)与控制IC单元(负责信号放大输出处理)。
重力感测单元是利用电容原理设计出来的,电容值的大小与电极扳的面积大小成正比,和电极板的间隔距离成反比。在图3中左上角的小区块可以看到,深色部分代表可移动的电极板,在它上方左偏置与下方右偏置板块则是固定的电极板,它们之间形成两个电容,当可移动电极板因加速度的影响而改变与左右偏置板的间隔,使得电容值改变进而促使电容电压值的改变,根据电容原理就能计算出加速度的大小。Z轴的原理。
提示:
早在Wii发布之前,动作传感器就已被广泛应用,和我们的生活密不可分,比如带硬盘保护系统的笔记本电脑、数码相机中的防抖功能、运动器材上的计步器、LCD投影机防震功能、洗衣机滚筒的平衡性监控、汽车中的安全气囊、飞机上的黑匣子、地震监测仪等等。
测距高手:感应棒里的“红外光”
仅需要方向控制的赛车等游戏用Wii手柄就能独立完成,但是射击等游戏仅感知运动方向还不够,必须同时计算出在这个方向移动的距离,才能进行精准定位。于是手柄的黄金搭档——感应棒(Sensor Bar,平行放在显示设备上的长条状配件,)就大显身手了。
感应棒其实是一个热源,内部两端备有一个红外线发射二极管。当我们挥动手柄进行游戏动作时,Wii手柄顶端的红外感应装置就像一个摄像头那样去接收、捕捉棒两头所发出的光,通过手柄的蓝牙装置把数据发送给主机,由两点光的位移感应出绝对坐标的变化,配合加速度传感器提供的方向,就能进行游戏的精确定位了。
没想到,游戏机后面藏着这么多有趣的原理。让我们期待未来科技带来更多的快乐吧!
提示:
任何有红外线的光源都可替代“感应棒”让手柄正常工作。把电视机上的感应棒移开,放上两根蜡烛,间隔距离与感应棒的发热点间距离接近,游戏基本能够继续进行!神奇!如果在周圈增加别的热源,手柄马上就变得“迟钝”起来。


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