screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://img1.pcgames.com.cn/pcgames/0707/25/921373_pcgames0725gbm01.jpg')}}" border="0">
1.藍牙架起主機與手柄間的通信之橋
進行短距離無線信號傳輸,藍牙無疑是當前最成熟、應用最廣泛的技術。Wiimote中的藍牙方案是採用了Broadcom公司的BCM2042藍牙芯片。這款芯片最初是針對無線鍵鼠而設計,以幫助延長電池壽命,並節省成本。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103146548.jpg')}}" border="0">
符合藍牙2.0規範的BCM2042在單芯片上集成了高性能藍牙無線與基帶技術,以及製造無線鍵盤與鼠標所需的所有元件,以幫助外設生產商製造出壽命 更長、價格更低的無線鍵盤與鼠標。由於此款芯片體積小、功耗低,而且具備高性能無線功能,因此也適用於其它應用,例如無線遊戲控制器和消費電子遙控器。
由於採用0.13μm CMOS工藝製造,BCM2042更有助於節省電力。該芯片還包括低功率模塊,在啟動時立即喚醒狀態下的電流消耗僅10μA。
基於這些特性,任天堂自然將其納入了Wiimote的設計中。由於其功耗極低,根據一些用戶的實際測試,一對普通AA電池就足以讓Wiimote連續使用25小時,這是相當不錯的成績。
2.光的魔法——手柄變鼠標
Wii的遊戲中不乏要求光標定位精確的射擊類遊戲,這時Wiimote的正常運作就依賴於其頂部的紅外線感應器和連接在Wii主機上的「Sensor Bar(傳感條)」了。此處的紅外線感應器與後文將提到的動作感應器不同,後者只能感應相對運動而不能感應絕對坐標。也就是說,要讓Wiimote控制光 標像我們平時使用的鼠標那樣精確,紅外線感應器就是一個必不可少的部分。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103146921.jpg')}}" border="0">
Wiimote無線手柄頂端的紅外線感應器。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103146936.jpg')}}" border="0">
Sensor Bar可發出紅外線
事實上,Wiimote並不是主動發出紅外線讓「Sensor Bar」去感應,Wii設計的「Sensor Bar」其實是兩個可發出紅外線的燈,而Wiimote上的紅外線感應器則像一個攝像頭那樣去接收、捕捉「Sensor Bar」所發出的光,再由兩點光的位移感應出絕對坐標的變化,並反應出精確的定位。
國外有玩家前不久就針對Wiimote的紅外線感應做了一個有趣的實驗,任何有紅外線的光源都可替代「Sensor Bar」讓Wiimote正常工作——你甚至可以用兩支蠟燭來實現這一功能。
3.振動、發聲,更真實的體驗
Wiimote的振動是由一個微型電機所產生的。Wiimote的振動功能並不像以往我們所接觸的振動手柄的功能那樣簡單。它的意義在於,在Wii的OS 操作界面或遊戲的操作界面中,反饋指針的是否正確移動到相應的按鈕上(移動到按鈕上時Wiimote會發出輕微的振動,如「確定」或「取消」)。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103146484.jpg')}}" border="0">
讓Wiimote產生振動的就是這個小小的馬達
此外,Wiimote中的小型揚聲器也是為增強使用感受而設計的,配合振動裝置、動作感應器,玩家在擊球或揮劍時所體驗到的遊戲效果實在是太棒了!
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222911.jpg')}}" border="0">
Wiimote之所以能夠發聲,全靠這個微型揚聲器
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222392.jpg')}}" border="0">
可振動、發聲的手柄能帶給我們不一樣的遊戲體驗
4.Wiimote的精髓——動作感應器
相比前文所介紹的幾部分,動作感應器可以稱得上是Wiimote機能的靈魂。在遊戲中玩家之所以能做出各種與現實中相差無幾的動作並能被轉化為操控遊戲人物的指令,動作感應器功不可沒。
動作感應器又稱為慣性傳感器或加速度傳感器,可用於偵測傾斜、振動及撞擊。Wiimote中使用的是Analog Devices(模擬器件公司)開發的ADXL330加速度傳感器。這是一款三維加速度傳感器,可偵測X(左右)、Y(前後)、Z(上下)軸方向的加速 度,並以模擬電壓來表示所偵測的加速度的大小。這顆IC內部主要由雙芯片構成,即重力感測單元(負責加速度的偵測,下稱「g感測單元」)與控制IC單元 (負責信號處理)。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222884.jpg')}}" border="0">
可別小看這顆小小的芯片。Wiimote之所以能感應我們所做出的各種動作,完全依賴於它的神奇技術
為了說明X軸向和Y軸向g感測單元的感測原理,我們不妨簡單瞭解一下電容的物理特性:電容值的大小與電極板的面積大小成正比,和電極板的間隔距離成反 比。g感測單元就是利用電容原理設計出來的,在圖14中左上角的小區塊可以看到,深色部分代表可移動的電極板,而在可移動電極板的上方左偏置與下方右偏置 板塊則是固定的電極板,此時可移動電極板與左右偏置板形成兩個電容,當可移動電極板因加速度的影響而改變與左右偏置板的間隔,則使得電容值改變進而促使電 容電壓值的改變,因此可借助此特性計算出加速度的大小。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222140.jpg')}}" border="0">
圖14 動作感應器裡面對應不同的軸向,有多個可移動的電極板根據電容原理來獲得計算加速度的數據
玩家用Wiimote進行揮棒打高爾夫球的動作與ADXL330芯片內電極板的移動示意圖,更容易讓我們理解芯片的工作原理。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222150.jpg')}}" border="0">
玩家做出揮棒擊球的動作時,芯片內的電極板也做出相應的位移,並改變電容值
相比X軸向和Y軸向,Z軸向垂直g感測單元的感測原理相同,只是架構有所差異。如圖16所示,由兩根彈簧支撐的部分為震動塊,代表可移動的電極板,而 在其上下兩端的頂板與底板則是固定的極板。當可移動極板因為加速度的影響而改變與上下極板的間隔,則將產生電容值的改變。因此,可借此特性計算出此加速度 的大小。圖中的Z字折線代表彈簧裝置,用來緩衝可移動電極板的移動。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724104047973.jpg')}}" border="0">
圖16 Z軸向垂直g感測單元的結構與X、Y軸向的有所不同
加速度傳感器狹小的空間內竟然具有如此複雜的結構,並可實現讓人驚嘆的功能,這不得不讓人讚嘆科技的神奇。
screen.width*0.6) {this.width=screen.width*0.6;this.alt='此图已经缩小,点击察看原图。';this.onmouseover=this.style.cursor='pointer';this.onclick=function(){window.open('http://wii.tgbus.com/UploadFiles_7653/200707/20070724103222342.jpg')}}" border="0">
電子顯微鏡下的加速度傳感器內部結構
通常加速度傳感器具備6種感應功能:傾斜度偵測、運動檢測、定位偵測、震動偵測、振動偵測、以及自由落體偵測。其實早在Wii發佈之前,加速度傳感器 就已被廣泛應用——高檔運動器材上的計步器、帶硬盤保護系統的筆記本電腦、數碼相機中的防抖功能、LCD投影機防震功能、洗衣機滾筒的平衡性監控、汽車中 的安全氣囊、飛機上的黑匣子、地震監測儀……它早已和我們的生活密不可分。
結語:科技,快樂之源
外形看似簡單的Wiimote控制器,其中卻蘊含了諸多先進的科技。在藍牙裝置、紅外線感應器、振動裝置、小型揚聲器,以及動作感應器的綜合作用下, Wiimote為使用者提供了更多的互動、直觀和趣味的遊戲體驗。另一方面,Wiimote似乎正在向人們傳達一種新的運動方式。雖然我們不能武斷地作出 通過Wii做運動完全可以替代常規運動的結論,但可以肯定的是,Wii的運動方式比起枯燥的常規運動更讓人容易接受,「科技改變生活、科技帶來快樂」這句 話放在這裡是最合適不過的了。
來自:微型計算機
沒有留言:
張貼留言