下沙论坛

标题: 手机陀螺仪有什么用 [打印本页]

作者: 煎饼    时间: 2013-12-25 11:41
标题: 手机陀螺仪有什么用
首先来说说什么是陀螺仪。可以说如果没有陀螺仪,就没有现代的航海技术。陀螺仪发明最初的用途,是能够让船上的大炮可以不随风浪中的船身一起摇晃,始终保持着固定的射击角度。机械式陀螺仪具体的实现原理也很简单,三个大小不一的铁环分别用轴固定在一起,当转动其中一个或两个铁环的时候,其他的铁环就如同悬浮在空中一般,不会随之转动。如果要将需要维持稳定的设备置入不稳定的环境中,用这种形式连接,就可以保持设备的稳定。陀螺仪又分为单轴和三轴,我们来看下单轴与三轴陀螺仪是如何运转的. 5 b$ ]2 M5 |8 g
单轴陀螺仪:
0 K" o5 C1 z+ A3 O2 I ' S- g- {: w( P
三轴陀螺仪:
3 e9 Q4 h5 M4 z, c" n : J. S5 b8 F1 E

8 ?/ k" s7 o1 Q+ x, P! d
, F6 C8 p( i0 K& M机械式陀螺仪原理
4 P7 r) M" L% a当然,机械式陀螺仪再怎么小型化,也无法嵌入到如同手机这样尺寸的数码产品中。所以它们使用的是更现代的微机电陀螺仪——MEMS陀螺仪(表现为集成电路的形式,也称为:微机械陀螺仪)。  A# v& j; _! a
iPhone 4是世界上第一台内置MEMS微机电系统三轴陀螺仪的手机,可以感知来自六个方向的运动,加速度,角度变化。
6 V" I6 z+ A( n) j; @/ q$ Y! n. ?/ L2 K7 @% h3 V2 X

1 o& O5 Q8 u: C" G  o, N7 x0 \iPhone4使用的微机电陀螺仪芯片,右侧的是加速度计芯片* [; S- V% N( b6 U- Z7 _
: w- Q( J. ?7 L7 u4 a3 F3 m  v
据说iPhone4采用陀螺仪芯片就是ST(意法半导体)生产的
/ ~8 J; _$ O$ w+ h' X9 d2 m( B, |1 B该芯片的技术原理有些复杂,这里不作赘述,一句话解释:这种陀螺仪芯片由一个金属片组成,当驱动信号加载于驱动电容片时,导致金属片产生振动。当用 户旋转手机时,在科里奥利力(Coriolis force)的作用下,金属在X、Y、Z轴产生偏移。专用电路能感知到这微小的信号,并转换成 iPhone 4可以接收的数字信号。 本文来自MTK手机网) p4 p5 O" B7 h, w5 C( K

  C& }9 ~2 Q* U微机电陀螺仪内部构造显微图6 A: \5 K- \0 e$ G0 {) Z% D' u
3 E  [2 v* b; {7 h: J
把屏幕变成窗口——应用前景  w$ N& I. J/ {
7 X$ \- ?8 }" b! Q9 D
和扩增实境一样,星星认为,这是个前景无限的技术,它不仅仅能让你玩游戏的体验更爽更真实。还能将你的手机屏幕打造成一个窗口,成为一个超脱于常规意义上的显示屏幕的存在。4 s, d9 {+ o6 G0 n0 Y, B. V( n
屏幕是干什么的?屏幕的一大作用是把现实世界转换成电子信号显示在你面前,是一个与当前世界没有交集的存在。而如果应用了陀螺仪技术,当你移动你的屏幕时,你会发现画面如同真实世界一样,并不仅仅是作为另一个平面而存在。
# ?# @2 G- f# A% e' c  Q看其中1分50秒处的看星空应用,当你把手机划过天空时,手机里的星空和真实的星空一般岿然不动。当然,这不仅仅是开启了摄像头拍摄而已,可以看到星座的连线这种虚拟信息也随之未动,这就是陀螺仪的功劳了。" y" B. j. R- H3 q
其实陀螺仪和(注)是密不可分的,当我们通过手机的摄像头和屏幕来增强实景的时候,就需要陀螺仪来令那些添加上去的虚拟部分,也随着真实景物一起“移动”(其实是手机在移动)。我们再来看个视频:7 q1 `- h8 N7 K

6 x# i0 Z* t  M1 M! W# L2 x陀螺仪+扩增实境效果对比(左侧为带有陀螺仪的iPhone4,右侧为仅有重力感应的iPhone 3GS), t( H* e8 c% k" v
扩增实境结合陀螺仪的应用,首先能想到的是地图,当我们用手指在不断的划着屏幕享受着触摸科技带来的快感时,有没想过只要把手机上下左右移动就可以 看到地图的各块内容?将手机抬高或者降低,地图会随之缩放,就好像地图就真的存在手机的背后。依靠陀螺仪完全可以实现此类应用,这将比触摸操作更接近现 实。' x0 v2 ~* y& i, M) m

4 N* [7 ~, @! z% v可以想象的应用还有很多,比如扩增实境的各种标签,可以想真的“长”在景物上一样,不管手机如何移动。游戏方面,更可以利用此技术产生一些类似3D 效果的“内部景深”,让你将手机屏幕转动一定角度的时候,游戏里的场景却不随之转动,就想独立于屏幕外的真实存在,又或者你移动你的屏幕时,游戏里的3D 模型及光影也会随之变化,产生立体效果,你的屏幕里是一个真实世界。; Y& B7 ~# e! ]
+ N" s7 t" ?. ?$ p2 @, _% l1 W
说得有些抽象了,其实在实用性方面,手机内置陀螺仪也可以发挥巨大作用,譬如代替一部分GPS的功能,实时的提供坡度、速度、距离等信息(即使在隧道里);为拍照、摄影提供水平倾斜度基准参考……等等。5 x/ p* h3 t* `
题外话:
: B( F: S4 g7 x; F+ B+ h% A令iPad一代用户有点心酸的是,在iPad一代的电路板上,可以看到陀螺仪芯片的空位,不知道出于什么原因并没有安装。而在iPad2代才增加了这一功能。+ {9 `  W* z/ ^, W
: w& Q3 ]* O1 T! A$ r; k7 o
iPad一代空出的陀螺仪芯片空位
7 m- T- \3 s# u2 K
+ ]  h. ~! W3 p& |: k( |2 r/ z5 \& |iPhone陀螺仪示范级游戏:终极缠绕$ P( Q$ U5 m, H7 c% E' ~9 }

4 P2 V+ M1 N. s, ?6 ?6 `9 a
( ]' Q* ]3 i0 G" ^* p% P

" g' n9 C) \/ h" m1 X- h. D& Q. d. t+ K, J( v; }! k. [

9 f% r/ e0 X9 P





欢迎光临 下沙论坛 (http://bbs.xiasha.cn/) Powered by Discuz! X3.3