當(dāng)體感技術(shù)應(yīng)用在移動裝置上時,往往受限于手機(jī)屏幕天生便嵌入手機(jī)的特性,因此僅能以較簡單的體感方式來操作所有的體感游戲。
例如在圖1的賽車游戲中,原本使用按鍵來控制賽車游戲的轉(zhuǎn)向,現(xiàn)在便可透過傾斜手機(jī)的方式,來以體感方式真實模擬賽車游戲中的轉(zhuǎn)向。然而,在圖2中的高爾夫球游戲,若你同樣想要以體感的方式揮動手臂來模擬游戲中人物的揮桿,便會發(fā)覺無法實現(xiàn)此操作,原因在于:當(dāng)你揮動手臂時,手機(jī)的畫面也隨著手臂揮擊出,此時便無法觀察游戲的進(jìn)行,因此這類型的游戲十分不適合體感操作。
圖1 手機(jī)上賽車體感游戲的操作
圖2 手機(jī)上高爾夫球體感游戲的操作
而如圖3所示,若能將手機(jī)視頻以無線、實時的方式傳輸至一固定屏幕(TV)上,此時玩家眼睛所及的游戲畫面并不會因手機(jī)的揮動而影響體感游戲的進(jìn)行,因此便可在手機(jī)上體驗類似高爾夫球的體感游戲了。這是一個在移動設(shè)備上的創(chuàng)新應(yīng)用,大大擴(kuò)增體感游戲廠商開發(fā)體感游戲上的自由度,而無需局限于僅以較簡單體感方式傾斜或轉(zhuǎn)動手機(jī)來進(jìn)行體感游戲的開發(fā)。
圖3 在移動設(shè)備上將無線與多媒體串流結(jié)合的全新應(yīng)用
最適用于移動設(shè)備上之體感技術(shù)(1)——九軸慣性感測(9-axis Sensor Fusion)
對于一般移動設(shè)備來說,例如手機(jī)及Table,皆為可攜式組件,因此需有固定于屏幕前方的光學(xué)感應(yīng)棒的體感技術(shù)將受限。由于慣性體感感測無需任何感應(yīng)棒置于玩家前方,因此以慣性感測方式應(yīng)用于手機(jī)體感游戲?qū)⑹亲罴训慕鉀Q方案。而慣性感測中九軸混合感測算法(9-axis Sensor Fusion),將提供真正1:1動作對應(yīng),實時以及360°自由動作檢測的最佳體現(xiàn)。
使用九軸混合感測算法的原因在于,各個單一的慣性傳感器都有各自的缺點,因此勢必得使用混合感測的方式,通過彼此補(bǔ)償來加以改善各自的缺點。如圖4所示,如果僅僅只使用重力傳感器,將會產(chǎn)生延遲反應(yīng)、強(qiáng)烈誤動作以及奇異點等問題,這是因為重力傳感器會同時量測到重力變化以及人體加速度變化,因此若無法將此兩個感測值加以分離,便會造成上述問題。而若是以重力傳感器加上磁傳感器,
圖4 慣性感測中各種傳感器特性比較
除了延遲反應(yīng)之外(磁傳感器反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于重力傳感器),磁傳感器也易受外界磁場的干擾,而造成感測錯誤的問題。而若是以重力傳感器加上陀螺儀的組合,則會產(chǎn)生累積誤差,而且陀螺儀易受溫度影響而產(chǎn)生的感測值飄移(drifting)等問題。因此,最完美的組合方案便是將三種傳感器結(jié)合起來進(jìn)行混合感測及補(bǔ)償,便可達(dá)到最精確、最實時、絕對位置及不受磁場干擾等的體感體驗。
圖5中描述了CyWee九軸混合算法的各種輸出,其中的校正后的Sensor原始數(shù)據(jù),CyWee提供了動態(tài)及靜態(tài)校正,可讓使用者在使用中不會遇到感測數(shù)據(jù)不精確的問題,同時,也可使得工廠制造端無需額外進(jìn)行傳感器校正程序。以及Orientation、旋轉(zhuǎn)矩陣、四元素、 重力變化以及線性加速度輸出,也都提供了體感游戲開發(fā)商直接調(diào)用。例如OpenGL定義的3D物體旋轉(zhuǎn)及平移的API,節(jié)省了游戲開發(fā)商對于體感演算開發(fā)的時間,這些輸出已經(jīng)被定義于Google Android 2.3之后版本的API中。
圖5 CyWee Sensor Fusion算法輸出內(nèi)容
此外,CyWee也提供了各種動作判斷輸出,可供體感游戲開發(fā)商直接調(diào)用。圖6描述了CyWee為開發(fā)商提供體感游戲中各種體感動作算法的輸出結(jié)果,稱為動作數(shù)據(jù)庫(Motion Library),可大大地節(jié)省體感游戲開發(fā)商開發(fā)體感游戲的時間及成本,根據(jù)不同的動作類型,可適用于不同類型的體感輸出,例如射擊類動作輸出、射箭類動作輸出、擊打類動作輸出等。
圖6 動作數(shù)據(jù)庫
最適用于移動設(shè)備上之體感技術(shù)——無線多媒體串流技術(shù)(Wireless HDMI)
圖7描述了世界上各個廠商對于無線多媒體串流技術(shù)的規(guī)格比較,可根據(jù)操作頻段、影像壓縮方式、功耗、傳輸帶寬、支持最大分辨率、延時時間以及傳輸距離等因素來進(jìn)行比較,可發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于移動設(shè)備上時,功耗及傳輸所需帶寬為最大的問題。
圖7 無線多媒體串流技術(shù)比較
功耗方面由于移動設(shè)備為一使用電池的裝置,因此,在能夠讓使用者使用無線多媒體串流超過數(shù)個小時(例如:玩游戲、看影音視頻)而不會耗盡電池的各種方案中,可發(fā)現(xiàn)CyWee的解決將是最佳的解決方案。而在所需傳輸帶寬方面,由于手機(jī)使用的是1(Transceiver)X 1(Receiver)天線,因此所能支持之最大傳輸帶寬有限,所以在超過 1 X 1天線所能提供帶寬的解決方案,都將是無法適用的。
小預(yù)告:
各位教育愛好者們,了解體感技術(shù)過后是不是有些小激動呢?你們是不是已經(jīng)開始設(shè)想如果把體感技術(shù)用到教育中會是什么樣了呢?別急,下一篇中我們將為您一一道來!
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