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手机陀螺仪有什么用

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    [LV.Master]伴坛终老

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    1
    发表于 2013-12-25 11:41:29 | 显示全部楼层 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    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. + @  z, a6 W, j1 h# v% C1 C2 g2 X
    单轴陀螺仪:3 I: W! \5 Q2 `/ c  I! d$ H+ s

    1 |: c; x3 d+ c三轴陀螺仪:
    & t4 r3 ]0 S0 H/ q3 R: F* Y6 |  \/ r   }4 F  W2 b- I" u+ m% O; K

    & x. n8 |5 n) S3 p$ |
    9 x& V/ H9 H1 W2 H4 Y% m% K机械式陀螺仪原理" {9 ?. M0 `; i
    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)。
    . E" F! ^, Y+ g0 _; FiPhone 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。  I0 M6 `9 j" y- p$ P
    0 O; s1 N/ r. e9 j0 z+ j% v$ V1 k

    % ~6 V4 u) R1 x) A3 o5 e  V" \iPhone4使用的微机电陀螺仪芯片,右侧的是加速度计芯片
    ) [: p! e7 m+ R; f ( _6 y* A5 N8 g4 h( m5 \0 [
    据说iPhone4采用陀螺仪芯片就是ST(意法半导体)生产的 / L7 i  \; N2 v+ U/ f: d1 c/ @
    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 D- ]- R' }/ w; [

    9 h& o' Q& J- o7 N/ P3 |微机电陀螺仪内部构造显微图8 S* ]# k9 ]8 e) Q  L0 o' \
    ; V, y$ U( O/ b
    把屏幕变成窗口——应用前景
    6 E! G( F3 w( S) g% k
    $ g+ `/ Q& z7 Q. L; O! N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。
    . f/ X  P- ]: \! k4 w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。7 h0 k, n' @* I. k
    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。/ u: c/ w0 y: H* G7 X) t7 [
    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:% I# U/ T7 c2 F

    6 u; n9 [3 ?# V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)' Q% n( J. \, u1 G1 T2 W7 h; l# ?
    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。0 H: c) j0 c# Q3 C
    * X3 O3 F) o- ~; X! 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。
    " g1 R" a" h  }/ E- }; y/ s0 l
    2 H# }9 ^0 U9 v$ \# _) q/ A: X7 m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。
    0 x+ g# M9 Q% h( k题外话:
    + j/ p2 t4 d4 V# E/ D, 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。" b5 W6 K7 h9 j- P$ O# ~: p" X
    2 B6 H% q! X6 G, t" V/ {
    iPad一代空出的陀螺仪芯片空位
    ; ~; ?) i# o: L& u. Z5 i, R+ R2 K" W5 S! S4 Z
    iPhone陀螺仪示范级游戏:终极缠绕$ k) ]) @$ f5 Q1 c3 x* d. j

    " \  u9 k8 g, D: k( E7 r
    * h& h+ g; }( |' N! r. D: ^
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