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手机陀螺仪有什么用

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  • TA的每日心情
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    3 天前
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    [LV.Master]伴坛终老

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    1
    发表于 2013-12-25 11:41:29 | 只看该作者 |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. 6 h& C: B) A& s6 V: |: t
    单轴陀螺仪:
    5 G" z0 l' |* j/ q+ G
    7 }1 j7 m& X# A( z* H! s$ @# ~三轴陀螺仪:
    4 P: |$ j5 r. q% m/ H# T7 t 2 Y) R- W$ a7 c" K

    ) e. V/ l+ f6 K& K/ R1 v' A+ Y$ A; Y. A( e  L
    机械式陀螺仪原理
    " a& u! u$ @9 X5 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)。' r2 [$ Q1 {+ O7 L/ t  B
    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。
    " H; ?* u/ \6 h8 I4 E* Q+ t- i
    8 G( {3 D/ u. q  w* y/ m
    9 j& T+ h+ U/ H& a: c7 i7 \: Z" FiPhone4使用的微机电陀螺仪芯片,右侧的是加速度计芯片
    3 \$ y) V& S2 t2 i , e3 @+ c( r2 H" R2 d: m1 S& K* I
    据说iPhone4采用陀螺仪芯片就是ST(意法半导体)生产的 : y0 l7 W2 \5 f- h
    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: `" t) o5 f+ L7 o# R: }
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    微机电陀螺仪内部构造显微图
    * q  e- k% \4 P. G5 ]3 V; q$ E& }+ Y3 d% E6 H
    把屏幕变成窗口——应用前景
    $ g) u  _1 S  u" t. m' q- m4 ~
    7 M- W+ N( f$ y8 _' ~& e: l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。7 X1 M" O! L% ^: e# l
    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。
    9 q5 G, j2 @6 f3 o0 S" G: s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。
    7 H" z9 h2 \( o4 C, Y1 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:# g0 p: s1 L: w6 Q# d8 a
    $ O" V- \. D$ p2 y
    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)( ~  X+ Z5 G+ J- a4 T2 i, S8 s
    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。
    ( y+ \: Z. m2 U( s8 ?  N# Q- m0 z
    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。+ p$ K, s0 s5 a2 W3 P0 B* {

    6 o* I1 Z8 \$ D; s) D5 w' f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 U0 W" \9 U+ M& S
    题外话: - P5 ?9 A* O) u8 Q
    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。
    # i/ o+ `4 _( P' l$ U5 R) S* B4 I
    ) J4 U! t% |5 V* F0 TiPad一代空出的陀螺仪芯片空位
    : s: J" a3 J% Q! _5 \$ t
    5 A' ?# v8 i, P+ eiPhone陀螺仪示范级游戏:终极缠绕
    : M  b# |4 \( F6 D
    9 J8 g# f, \1 A* C5 z; E. D
    9 S  a9 p! w5 \# a# Y$ @% n8 @' N4 e
    3 F7 C) L: `8 V1 G

    . A) @" M+ ?& f" ~1 a6 z) i- Q4 D5 S
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