Transcript 8.Multimedia. Prelucrarea sunet, realitatea virtuală, giroscopul.

Multimedia
Petre OGRUŢAN, decembrie 2012
Definiţie şi istoric
Multimedia este tehnica media care include în conţinut text, imagini statice şi filme,
animaţii, sunet, cu posibilitatea interacţiunii din partea utilizatorului. Primele concepte
au apărut în anul 1966.
În 1987 în Detroit, Ford a lansat un nou tip de maşină printr-un spectacol multimedia,
fotografia de mai jos:
Periferice şi interfeţe multimedia
Placa de sunet
TV tuner
Joystick
Realitate virtuală
?aştept sugestii
Placa de sunet
Placa de sunet conţine în principal:
•
Un convertor analog digital cu rata de eşantionare de 44kHz
(calitate CD, 48kHz (calitate DVD) şi poate urca până la 96kHz.
Numărul de biţi pe eşantion poate ajunge până la 24 de biţi,
conversiile uzuale fiind pe 16 biţi, 44kHz.
Un convertor digital analog pentru redarea analogică a sunetului.
Controller de sunet montat
O caracteristică importantă a unei plăci de sunet este numărul de canale
pe o placă audio
de ieşire: 2 canale pentru redare stereo, 2+1 redare stereo şi un difuzor
suplimentar de dimensiuni mai mari (subwoofer) pentru sunete joase, 5+1 sau 7+1 pentru redare spaţială
(surround) etc.
Prelucrarea sunetului de către o placă de sunet include amplificare, modificare volum, filtrări, distorsionări şi
introduceri de efecte în timp real.
O altă caracteristică importantă este polifonia, adică numărul de şiruri audio care pot fi prelucrate independent.
Acest număr poate fi diferit de numărul de canale, o placă poate prelucra mai multe şiruri şi le poate reda
mono, pe un singur canal. Se pot prelucra 32, 64 sau 128 de şiruri simultan
Placa de sunet poate sintetiza sunete pe baza sistemului wavetable. Sunt stocate eşantioane de o perioadă din mai
multe categorii de sunete într-o memorie locală. Placa poate reda sunetul produs prin repetarea perioadei
stocate, existând şi posibilitatea de modulare a sunetului produs.
Clasificarea circuitelor de sunet se face în circuite care conţin un motor de prelucrare şi care de regulă sunt
cuplate pe magistrală şi circuite AC97 care folosesc puterea de prelucare a procesoarelor şi care sunt
montate pe placa de bază.
Placa de sunet – controller CS4231
D0-D7
Circuitul CRYSTAL CS4231A include convertoare audio stereo
pe 16 biţi, filtre pentru înregistrarea şi redarea informaţiei
audio, un mixer analogic şi are posibilitatea unui câştig
sau atenuare programabilă.
Interfaţa paralelă permite interfaţarea sistemului cu o magistrală
paralelă. Interfaţa acceptă transferuri I/O sau transferuri
DMA.
Portul serial de date digitale audio este selectabil prin soft în
locul interfeţei paralele pentru comunicaţia cu
calculatorul. O dată selectat, şirul de date audio este trimis
spre ieşirea serială audio iar şirul de date provenit de la
intrarea serială este trimis spre convertorul D/A. Portul
paralel este folosit totuşi pentru comenzi.
Blocul ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)
realizează compresia /decompresia datelor cu un factor de
4 la 1, adică la fiecare eşantion de 16 biţi se salvează 4 biţi
printr-un algoritm recursiv (ţine cont de eşantioanele
anterioare).
Procedurile de calibrare sunt de mai multe feluri:
•
Fără calibrare, acolo unde de exemplu se modifică
frecvenţa de eşantionare şi acest proces trebuie să fie
rapid (în jocuri).
•
Calibrarea convertorului, se calibrează convertoarele ADC
şi DAC, timp de 136 perioade de eşantionare.
•
Calibrarea completă, se calibrează ambele convertoare,
toate offseturile şi mixerul analogic. Intrarea în acest mod
de calibrare se poate face automat la ieşirea din modul de
economie de energie, la punerea sub tensiune sau poate fi
comandat soft. Calibrarea completă are loc timp de 168
perioade de eşantionare.
IRQ /CS /RD /WR
Interfaţa paralelă
SDIN
SDOUT
SCLK
FSYNC
Port serial
de date
audio
FIFO 16
eşantioane
FIFO 16
eşantioane
ADPCM
ADPCM
Convertor
A/D 16 biţi
Convertor
D/A 16 biţi
Amplificator
programabil
Amplificator
programabil
MUX analogic
Câştig 20dB
St.
Dr.
Microfon
St. Dr. St. Dr.
Linie Auxiliar
St. Dr.
Difuzor
St. Dr.
Linie
Placa de sunet - cuplarea pe magistrală
CD ROM IN (AUX2)
CS4231A
A19-2
Selecţie de
adresă
LINIE IN
CS
A=0,5
A0
A1
Programarea circuitului se
realizează prin
intermediul registrelor
interne. Registrele
interne pot fi selectate
prin 2 linii de adresă,
A0 şi A1.
Selecţie
întrerupere
MICROFON
A=8
IRQ
Selecţie DMA
redare
DRQ R
Selecţie DMA
achiziţie
DRQ A
AUX1 IN
A=0,5
LINIE OUT (căşti)
A=2
D0-D7
Magistrala ISA
Difuzor
sistem IN
Difuzor
sistem OUT
Placa de sunet – controller AC97
Interfaţa digitală AC 97 este o interfaţă serială sincronă pe 5 fire, bidirecţională, cu rata de transfer fixă. Prin această
interfaţă se transmit atât datele audio cât şi comenzile către circuit. Datele audio sunt codate PCM (Pulse Code
Modulation). Un cadru audio este împărţit în 12 şiruri de ieşire şi 12 şiruri de intrare. Tactul serial de transfer de
date este de 12,288MHz.Un şir de intrare conţine:
 
Tag (informaţii privind validitatea datelor);
 
Starea circuitului (registre de stare);
 
Date audio codificate PCM de la calculator spre destinaţia audio (difuzor).
Un şir de ieşire conţine:
 
Tag (informaţii privind validitatea datelor);
 
Comenzi către circuit (registre de comandă);
 
Date audio codificate PCM de la sursa audio către calculator.
AD 1819 este conceput să respecte standardul AC 97, revizia 1.03. Circuitul conţine o parte digitală (controller audio,
interfaţa cu calculatorul) şi o parte analogică (convertoare A/D, D/A, mixer). Mixerul analogic şi canalele de
conversie A/D şi D/A  sunt concepute pentru a realiza o calitate foarte bună a prelucrării audio. Canalul stânga
al circuitului poate fi folosit pentru aplicaţii de modem pentru că admite şi eşantionări cu rate compatibile V.34.
Codecul conţine o pereche de convertoare  Analog / Digitale. Intrările pot fi selectate din: telefon, microfon mono
(1 sau 2), linie stereo, intrare auxiliară stereo, CD stereo, intrare audio stereo de la o sursă video sau ieşirea
stereo de linie (LINE OUT) pentru remixare.
Mixerul audio poate mixa intrările în domeniul audio cu ieşirea stereo de la convertorul D/A. Fiecare canal stereo de
intrare poate fi amplificat sau atenuat între +12dB şi –34,5dB în paşi de 1,5dB. La intrările mono se duplică
informaţia pe ambele canale. Semnalul de la difuzorul sistemului poate fi mixat cu ieşirea de linie.
Placa de sunet – controller AC97
RESET SYNC CLK DATA OUT DATA IN
Interfaţa AC 97
Convertor  16 biţi A/D
Generator de rată
de eşantionare
Convertor  16 biţi D/A
MUX analogic (Selector)
Detecţie
GND
Câştig
Atenuare
Invalidare (MUTE)
Câştig 20dB
St.GND Dr 1 (Mono) 2
CD
Microfon
St. Dr. St. Dr. St. Dr. Telefon
Linie Auxiliar Video
Linie
Stereo
Linie
Mono


Circuitul decodor MP3 VS1001
(producător VLSI Solution, Tampere, Finlanda)
Audio OUT
VS1001
DREQ
DCLK
SDATA
BSYNC
SO
SI
SCLK
XCS
Bus SDI
Interfaţa
serială de
date SDI
Interfaţa
serială de
comenzi SCI
DAC stereo
VS_DSP
Amplificator
S
D
X,Y ROM
X,Y RAM
RAM
Bus SCI program
ROM
program
VS1001 primeşte la intrare un şir de date seriale codate MPEG (prin portul serial de date SDI) care sunt
decodate şi convertite A/D cu un convertor . Decodarea este controlată prin portul serial de comandă
(SCI). Volumul poate fi de asemenea controlat şi este posibilă adăugarea de efecte speciale DSP audio de
către utilizator prin scrierea unui program utilizator în memoria alocată acestui scop.
Ambele interfeţe seriale SDI şi SCI sunt de fapt interfeţe seriale sincrone SPI (Motorola). Semnificaţia pinilor
este:
Schema unui decodor MP3 cu microcontroller
şi VS1001
Tuner TV
Un tuner TV are rolul de a prelua programele TV de la o antenă sau cablu pe un PC şi afişarea lor pe
ecranul unui PC. Unele tunere pot achiziţiona semnalul TV şi stoca pe hard disc. Cele mai multe
tunere TV conţin şi o parte de recepţie pentru programe radio FM. Standardele TV fiind diferite
(NTSC, PAL, SECAM), tunerele TV se vând cu specificarea ţării sau standardului. Aceste setări sunt
în firmware şi eventual pot fi modificate prin update.
Din punct de vedere constructiv tunerele TV pot fi cuplate în calculator cu interfaţă PCI, PCIe sau
PCMCIA sau externe (TV box) cu interfaţă USB.
Tunerele pot fi dedicate pentru televiziunea analogică, ele afişând în timp real programul TV. Salvarea
datelor implică un spaţiu disponibil mare pe hard disc, multe tunere au însă posibilitatea de a
comprima datele achiziţionate în standard MPEG sau AVI.
Plăcile mai noi pot lucra cu televiziune analogică şi digitală (hibride), ele fiind echipate cu două tunere
independente.
Anumite modele de tunere TV admit recepţia de la satelit.
Tuner TV- exemplu
Un exemplu de tuner hibrid este modelul WinTV-HVR1800 de la Hauppauge intern, cu interfaţă PCIe x1.
Rezoluţia maximă este de 1080x1920 la formatul 16/9
(Wide) la maximum 60 de cadre/s.
Ca şi tuner analogic oferă 125 canale TV. Imaginile preluate
se pot stoca pe hard disc prin codificare MPEG2. Este
nevoie de un spaţiu de 5GBy/oră pentru stocarea
informaţiei video la rezoluţie maximă.
Sunetul oferit este Dolby Digital AC3 audio.
Ca şi tuner digital poate prelua date ATSC (Advanced
Television Systems Committee) sau QAM.
Controller pentru tuner TV
BT 878 este o soluţie completă low cost pentru achiziţia semnalelor video analogice şi transferul lor spre
calculatorul gazdă prin interfaţa PCI. BT 878 conţine o interfaţă PCI de legătură cu calculatorul
gazdă care permite acces DMA. Intrarea video permite cuplarea unui semnal video analogic complex
NTSC/PAL/SECAM, S-Video (2 linii diferite pentru luminanţă şi crominanţă) sau video digital CCIR
656. Un canal audio permite achiziţionarea semnalului audio radio FM sau audio TV şi transferul
datelor digitale audio spre calculatorul gazdă printr-un bloc PCI, independent de transferul datelor
video. BT 878 permite prelucrarea datelor pentru teletext. Circuitul este montat într-o capsulă de 128
de pini PQFP.
BT 878 poate plasa datele achiziţionate direct în memoria sistemului gazdă prin DMA sau într-o memorie
de pe un controller video pentru aplicaţii de suprapuneri de imagini. Transferul datelor într-o
memorie video face ca imaginea achiziţionată să fie afişată. Ca şi iniţiator de cicluri de magistrală
PCI, BT 878 poate prelua controlul magistralei când acesta este liberă, de aceea se impune
intercalarea bufferelor FIFO în care se stochează şirul de date video până la eliberarea magistralei.
Datele video de intrare pot fi scalate şi modificate culorile. Achiziţia se face în 2 grupuri de câmpuri,
cele pare şi cele impare, astfel încât se pot achiziţiona date într-un grup de câmpuri şi datele din
celălalt grup pot fi vizualizate. Câmpurile pot fi stocate în memorie combinat sau în zone diferite.
Video complex
1
2
3 S-Video Y S-Video C
Controller pentru
tuner TV
Audio
TV FM MIC
MUX
MUX
Reglare câştig
În schema bloc a circuitului Bt 878 în partea de
sus sunt reprezentate intrările analogice, în
stânga intrările digitale iar în partea de jos este
reprezentată interfaţa PCI cu calculatorul
gazdă.
Pentru a putea achiziţiona date de la un aparat
foto digital sau de la o altă sursă de semnal
video digital, BT 878 are un port video digital
de achiziţie. Datele video digitale urmează
acelaşi curs ca şi cele analogice, adică scalare
şi ajustarea culorii, apoi sunt transferate spre
memoria sistemului sau sunt afişate prin
transferul spre controllerul video.
BT 878 suportă tehnologia Intel Intercast, ceea
ce este o combinaţie între televiziune şi
Internet care permite vizualizarea unui program
TV având acces şi la o pagină WEB a
programului sau televiziune interactivă cu
programe la cerere şi plată prin Internet.
ADC
40MHz
Audio
digital
I2S
Video
digital
I/O
ADC
40MHz
Filtru trece jos cu
decimare
Video
digital
Intrări
ieşiri
digitale
ADC audio
Decodor stereo
şi reducere
zgomot DBX
(numai Bt 879)
Decodare
video şi
scalare
Formare şir
de date
audio
Conversie
de format
FIFO
video
FIFO
audio
Controller
DMA
Interfaţa I2C
Interfaţa PCI
Bus PCI
Joystick
Joystick-ul este un dispozitiv de intare care
constă într-un mâner care poate fi mişcat
de operator, care acţionează doi
traductori de poziţie perpendiculari.
Traductorii oferă informaţii asupra
înclinaţiei stick-ului. Joystick-ul are de
regulă butoane care sunt citite de
calculatorul gazdă şi care pot fi
programate pentru anumite funcţii.
Utilizarea joystick-urilor este la calculatoare,
console de joc, la aparatură industrială de
exemplu cărucioare electrice, instalaţii de
ridicare, la cărucioare de invalizi, la
avioane de vânătoare, la submarine etc.
La unele telefoane este încorporat un
joystick miniatură acţionabil cu degetul.
În jocuri butonul POV poate valida sistemul
de meniuri sau poate schimba punctul de
vedere al jucătorului iar la avioane
butonul poate valida de exemplu
comanda eleroanelor.
Joystick-urile pentru PC au de regulă interfaţă
USB
1- mâner
2- baza
3- buton de tragere
4- butoane suplimentare cu
funcţii programabile
5- buton de foc automat
7- buton pentru schimbarea
punctului de vedere POV
8- ventuze de prindere
Joystick
Pentru prima oară un astfel de dsipozitiv a fost pomenit în 1909 de
aviatorul A.E. George, el numindu-se George Stick. În 1944 un
joystick cu traductori pe 2 axe a fost folosit în Germania pentru
comanda rachetelor. În 1964 joystick-ul a început să fie fabricat în
SUA pentru comanda aeromodelelor. În 1980 firma Airbus a introdus
comanda avioanleor cu joystick.
Joystick-urile pot fi unidimensionale, bidimensiunale permiţând
mişcarea pe 2 axe (cel mai des întâlnite) şi tridimensionale, mişcarea
pe axa z fiind rotirea. Butonul POV validează mişcarea pe x pentru a
permite o selecţie în meniuri.
Joystick-urile pot fi analogice, traductorii de poziţie fiind potenţiometrici
sau digitale, traductorii de poziţie fiind comutatoare
ON-OFF. Joystick-urile industriale utilizează
senzori Hall pentru a mări fiabilitatea.
Controlul haptic este implementat în joystick-uri
prin motoare comandate de calculator
care simulează reacţia joystick-ului la mişcare
(force feedback) sau vibraţia.
Joystick cu 2
potenţiometre
Realitatea virtuală
Realitatea virtuală ca şi concept apare în lucrările unui
dramatirg francez şi în operele de science fiction începând
din anii 1938. În cartea Get Real: A Philosophical
Adventure in Virtual Reality (1998) de Philip Zhai autorul
explorează implicaţiile filozofice şi ajunge la concluzia că
realitatea virtuală poate deveni la fel de importantă ca
realitatea, caz în care vor fi greu de distins.
Primele realizări sunt legate tot de teatru, în 1962 fiind
construită de către Morton Heilig Sensorama, un
dispozitiv electro mecanic care permitea proiectarea de
imagini cu sunet, miros şi atingere (un fel de cinema 4D).
În 1966, Tom Furness a construit şi introdus un simulator
de zbor pentru Air Force.
Sensorama, patent USA
1962
Metode de realizare a realităţii virtuale
Simularea permite realizarea unui model pe calculator care imită
comportarea dinamică a unei maşini sau a unui avion, preluând
comenzi de la operator şi răspunzând operatorului prin force
feedback. Simularea constă în imagini, sunet, vibraţii, eventual
chiar în înclinarea postului de lucru. Această metodă se foloseşte
la simulatoarele de conducere auto sau de zbor, fiind folosite şi la
analiza comportării dinamice a autovehiculului sau a
conducătorului.
Avatarul este un model ales de operator care să îl reprezinte în
realitatea virtuală. Acest avatar se poate deplasa în mediul virtual,
interacţionând cu mediul. Interacţiunea devine din ce în ce mai
complexă pe măsură ce capacitatea tehnologică creşte. Este de
menţionat aplicaţia de reţea Second Life.
Proiectarea imaginilor simulate sau preluate din realitate la
dimensiune umană normală permite o implicare mai bună în
realitatea virtuală.
Imersiunea în realitatea virtuală înseamnă crearea unui mediu
virtual care să nu poată fi distins de mediul real. Se preconizează
realizarea imersiunii cu o interfaţă cu creierul, dar la ora actuală
cele mai bune realizări sunt cele cu afişaj la nivelul ochilor,
detectarea întoarcerii capului şi mănuşi.
Simulare- Simulatoare de zbor
Simulatoarele de zbor sunt larg utilizate pentru antrenament.
Două tipuri de simulatoare pentru elicoptere pot fi văzute
în aceste imagini, un simulator fără cabină şi unul cu
cabină. În faţa cabinei se vede imaginea pe LCD a
exteriorului. Panoul de bord poate fi văzut în imaginea din
dreapta sus. Simulatoarele sunt construite de firma TRC
Simulators şi costă circa 15 mii de dolari.
Simulare- Simulatoare auto
Simulatorul din stânga (Apex ) este construit de SimCraft şi costă 25 mii de
dolari. Volanul şi pedalele sunt preluate de la Canon şi a fost construit un
schelet metalic care permite înclinări şi rotaţii. S-a urmărit viteza mare
de răspuns a sistemului electronic pentru că răspunsul la comenzi să fie
cât mai realist.
Simulatorul pentru
formula 1de la Racing
Simulators este ideal
pentru demonstaţii. Se
pot cupla mai multe
simulatoare care să
concureze în aceeaşi
cursă. Un calculator
(dreapta asigură
setările simulatorului).
Proiectare- Tastatura virtuală
Tastatura virtuală constă într-o imagine
proiectată pe orice suprafaţă şi un
sistem de urmărire şi interpretare a
mişcării degetelor. Sistemul de
urmărire poate consta:
1.
O cameră video urmăreşte
mişcarea degetelor;
2.
Se emite o rază în domeniul
infraroşu la suprafaţa tastaturii
care este întreruptă de poziţionarea
unui deget. Din unghiul razei
întrerupte se poate deduce poziţia
tastei.
Tastaura virtuală a fost patentată de
inginerii de la IBM în 1992.
O astfel de tastatură poate prelua până la
400 de caractere pe minut.
Imersiune- Display cu montare pe cap
Display-ul HMD (Head Mounted Display) este format dintr-un afişaj
LCD menţinut în faţa unui ochi (monocular) sau două afişaje pentru
ambii ochi (binocular, imagine stereoscopică).
HMD poate afişa o imagine generată de calculator (CGI), o imagine
reală captată de o cameră video sau o imagine combinată în care
imaginea CGI este suprapusă peste imaginea reală formând astfel
realitatea augumentată.
Ca aplicaţii a realităţii augumentate se pot menţiona HMD pentru piloţi
sau de uz militar pe care se afişează informaţii adiţionale, imagini
termice, hărţi, distanţe etc.
Pentru jocuri se folosesc variante mai ieftine, prima realizare de referinţă
fiind Glasstron, realizată de Sony în 1997, care are difuzoare stereo
şi un senzor de poziţie a capului (opţional), foto sus.
În imaginea de jos este arătată o realizare comercială recentă, binoculară
cu rezoluţia 800x600, full color (24 biţi de culoare), unghi de vedere
40 grade, căşti stereo, senzor de poziţie a capului, alimentare din
USB (Virtual Realities eMagin Z800) (1500USD) .
Imersiune- Urmărirea mişcării mâinii
Mănuşa este legată de jocul Nintendo, unde a fost folosită
pentru prima dată. Mănuşa realizată de T. Zimmerman în
1989 a stat la baza realizărilor comerciale ulterioare. Ca
principiu de funcţionare mănuşa conţine 2 emiţătoare
ultrasonore (40kHz) şi 3 senzori pe fiecare deget. Prin
triangulaţie se determină punctul de îndoire al degetului.
Alte realizări se bazează pe diferenţa de rezistenţă
electrică a unui material care se deformează. Mănuşa
conţine butoane pentru meniuri şi diverse setări. În jocuri
mănuşa a fost un eşec comercial.
Mănuşa CyberGlove are interfaţă
wireless şi realizează o precizie de
măsurare de 1 grad. Mănuşa conţine 22
de senzori miniatură iar rata de
eşantionare este de 100Hz. Mănuşa
transmite coordonate x, y, z şi informaţii
referitoare la rotaţia pe cele 3 axe.
Imersiune- Urmărirea mişcării corpului
Achiziţia datelor de mişcare a corpului (motion capture, moton tracking) este procesul prin care este urmărită şi
înregistrată mişcarea corpului pentru realizarea unui model digital. Utilizările sunt în domeniul militar, medical,
al jocurilor pe calculator etc. La realizarea filmelor animate se foloseşte această metodă pentru a uşura
proiectarea mişcării personajelor animate.În timpul filmărilor la Avatar, James Cameron a văzut în fiecare
moment pe un ecran informaţia primită de la traductori, văzând astfel în timp real ceea ce vor vedea spectatorii.
Sisteme optice de înregistrare
Cu camere de luat vederi se preiau date de la senzori puşi pe corp, date care sunt interpretate pentru obţinerea unor
coordonate. Senzorii sunt reflectivi, ajungând la câteva sute la un corp uman. Camera preia date cu o rezoluţie
de sute de Hz (maximum 2kfps) şi o rezoluţie de 4Mpixeli, preţul unui astfel de sistem fiind de ordinul sutelor
de mii de dolari. O problemă este atunci când 2 senzori se întretaie, fiind dificil de identificat după îndepărtare.
O altă variantă de senzori sunt cei care emit lumină cu diode LED, astfel fiind realizat Star Gate SG1 şi Van
Helsink. Modularea luminii emise rezolvă problema identificării senzorului după întretăiere cu alt senzor.
Evoluţia în analiza imaginilor a făcut posibil să apară sisteme care urmăresc mişcarea corpului fără senzori.
Sisteme non optice
Sistemele inerţiale folosesc giroscoape pentru urmărirea mişcărilor. Avantajul este că nu trebuie camere de luat
vederi sau costume speciale, dar giroscoapele sunt afectate de erori care se acumulează în timp. Sistemele
mecanice constau într-un exo-schelet în care fiecare articulaţie mişcă un potenţiometru. Datele sunt preluate de
un microcontroller şi transmise wireless. Preţul unui sistem mecanic poate ajunge sub 25 de mii de dolari.
Imersiune- Urmărirea mişcării corpului
O dansatoare cu un costum cu senzori reflectivi (stânga) şi senzori aplicaţi pentru urmărirea
expresiei faciale (dreapta).
Imersiune- Urmărirea mişcării corpului
Compunerea unei imagini animate (stânga)
prin urmărirea mişcării unei persoane
acoperită cu senzori. Sistemul de măsurarea
asigură o rezoluţie de 3600x3600 la 480Hz
asigurând o înregistrare în timp real şi cu
precizie milimetrică a mişcării.
Un sistem ierţial şi mecanic de urmărire este Gypsy
6 care are 37 de potenţiometri şi 2 giroscoape în 17
încheieturi mobile. Pot fi urmărite wireless până la
16 persoane. Rata de achiţiţie este de 120fps iar
distanţa de 200m afară şi 50m în interior. Precizia
senzorilor este de un grad. Greutatea costumului
este de 6kg.
Imersiune- Veste
Sub 200 de dolari se poate obţine
o vestă care conţine 8 zone de
presiune în care presiunea
poate fi comandată din jocuri.
La un impact în joc creşte
presiunea zonei lovite cu atât
mai mult cu cât impactul este
mai puternic.
Giroscop
Giroscopul este un dispozitiv
pentru măsurarea sau
păstrarea orientării în spaţiu
bazat pe principiul
conservării momentului
unghiular.
Cea mai cunoscută aplicaţie
este măsurarea înclinaţiei
unui avion, fotografiile
alăturate.
Giroscop
Rotorul se roteşte cu o viteză mare
şi modificările de poziţie ale
ramei fixe lasă rotorul în
poziţia orizontală din cauza
inerţiei.
Primul giroscop a fost realizat în
Germania în 1817 dar
denumirea actuală şi forma au
fost definitivate de Foucault în
1852, foto dreapta sus.
Rama fixă
Rama care
rămâne
orizontală
Axa de
rotaţie
Rotor
Giroscop semiconductor
Giroscopul semiconductor conţine un cristal segmentat. Cele 2 segmente vibrează pe axa x,
comanda fiind aplicată pe pinii de operare. Înclinarea giroscopului are ca efect apariţia
mişcări pe axa y care poate fi detectată şi care este proporţională cu înclinarea giroscopului.
Modul de operare
Operare
Detecţie
Modul detecţie
Giroscop semiconductor
Giroscopul prezentat are comportarea dată în figura de jos. Pentru
măsurarea înclinaţiei trebuie măsurată amplitudinea semnalului
de ieşire care este proporţională cu viteza unghiulară şi timpul în
care se măsoară această tensiune. Cu un astfel de giroscop
Fujitsu a fost realizat un proiect de măsurare a înclinaţiei unui
automobil.
Δφ
Aplicaţii ale giroscopului. Stabilizatoare
de imagine la aparatele foto
Stabilizatorul obiectivelor Nikon VR (Vibration Reduction)
(http://www.nikon.com/index.htm).
Aplicaţii ale giroscopului. Întoarcerea
imaginii la telefoanele mobile
Structura unui giroscop MEMS
(microelectromechanical system)