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.
# C. J" P: l3 `1 \) Y单轴陀螺仪:; {: A/ F6 p+ n9 D7 u7 h4 M
  \7 c  C3 a  Q3 C0 t
三轴陀螺仪:
/ }/ Y# R& W3 W8 r5 I8 a
( [3 T! }: f& q* M7 ^   q4 w, z; E5 |1 q# W, d

5 A$ q$ {: W- D机械式陀螺仪原理. x5 j% a) ~7 c% f- w* L
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)。" U: v- g* {' I
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。
) ?& U6 M8 ~! j5 N8 V# D/ [5 X$ {9 @( b. l( s

, e8 }; e0 o- T; S, L* ]. KiPhone4使用的微机电陀螺仪芯片,右侧的是加速度计芯片. Z; n+ T6 C$ j  i  S" D) y
( V3 h2 T7 Y/ m) G! I% t- R4 Z
据说iPhone4采用陀螺仪芯片就是ST(意法半导体)生产的 3 U  j, B8 u* }( m
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, X% {8 b/ |6 n' U
) ~1 O- `! g# I2 e+ \& O  T  l  @
微机电陀螺仪内部构造显微图
! g# \/ a- ?( ^2 k# |  F1 Y4 f# c+ F3 j
把屏幕变成窗口——应用前景
+ L) J) R: u9 ]# {
% J( s! p% i, W3 M  [: 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 Y) l- \- W& [( K1 \2 R# r& m
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。
' q3 k8 y: b7 s8 p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。/ k+ h/ o2 e, U- h( c- \. q( [0 Q2 t
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:0 m8 H$ E2 v% A& s9 D, ]

6 o: j4 N: P2 _! l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)
: i1 u& m/ p$ M! y# q& 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。
4 B1 K" H- }" @3 f3 |2 z4 A9 b) e- i! |
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。, T& ~: r3 _. v! w6 ~
8 t& c: H6 [# j% [+ M; x
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。7 N( ?% i3 q9 L- Q
题外话:
+ y8 ~0 W# @- T& ~" z0 ^8 x/ V/ g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。
1 I! @% Q7 F3 @' M* l8 [ # `$ V2 @$ M  y
iPad一代空出的陀螺仪芯片空位3 S1 `. A5 r& `8 f7 t

! F6 f! s, T% ?9 I& }; V  g4 k1 ]  riPhone陀螺仪示范级游戏:终极缠绕
/ W9 t' ]+ B5 I% Y- [7 C* U' U* j2 l 1 z8 @) O3 h" k5 @4 x4 F" S! x# c/ H
, o0 H9 p& N  ~* K9 V
2 [( _' H1 X( V
- c9 G( {6 N; k" }( {7 c
7 y6 ]2 f% V' V4 i$ N# Y6 k3 h





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