玩過Wii都知道,它最特別是就是不同以往的人機互動原理。
這一切都是拜那個控制器裡的微感應器之賜。
在網路上可以輕易的找到它的簡介。
待業青年日記中也把Wii 介紹的很好呢:)
在美國Wii好像要變成在朋友家裡聚會一定要出現一下的東西了。
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加速度與重力加速度
地球上的重力加速度就是地心引力,就算我們站立不動,我們還是以24小時一圈的速度繞著地球跑,所以重力加速度還是有作用的,只是我們跟四周景物都跟著地球跑,除非使用特殊儀器,否則我們無法察覺的。加速度與重力加速度的來源未必相同,但結果是相同的,Wii不能分辨加速度的來源是地球還是人,如果在我們剛才所說的巴士上,還多了一個汽車的加速度,這些加速度總和在一起,會搞混Wii的加速度感測器,所以遊戲也不能設計得太複雜。
怎麼測量加速度
測量加速度有點麻煩,要多翻物理課本才行,若只是要感應到加速度,那就簡單多了。據筆者非正式的考證,最出名又簡便的重力感應方式,是日本秋名山上一個從小開車送豆腐的小子,他老爸在車上放一杯水,只要急煞車,或是急加速,甚至是轉彎動作,加速度都會讓杯中的水潑出,因此知道加速度是否過大。
筆者很期待甩尾賽車遊戲可以在Wii上登場,但要在Wii上裝一杯水就免了,想當然爾電子設備不會用一杯水來測量加速度,用一小滴水銀倒是有看過,這水銀被保護得很好,封在一個小管子內,裡面有兩根電線,水銀一旦改變位置,會讓電線導電,或是變成不導電,算是測量到物體的位置變化。用水銀測加速度沒辦法測得很準,但省電又便宜,有些汽車防盜器就是以這種原理做成的,以此作為汽車防盜器,或是之前有人做成機車傾倒警示器都很稱職,但就是沒辦法達成Wii所需要的功能。Wii不能只知道物體是否有震動而已,還要知道往那邊加速,加速度有多大,才足以感測人體的移動變化。
Wii測加速度的方式
以微機電作為加速度感測器的方式有很多種,像Wii使用的是ST公司所開發的晶片,晶片內有三個「製作欠佳」的電容,可以測出我們想要的物理現象。它依賴兩個物理原理,第一個是在晶片上製作兩片微小帶電板,一片固定在晶片上,另一片以浮動的方式,可以想像是用彈簧支撐在第一片板子上。一旦晶片有加速度,第二片板子會稍微離開或靠近第一片板子,靠彈簧拉緊不至於飛走或互相撞擊。我們不妨這樣想像,你拿著一個彈簧,彈簧另一端是一顆有點份量的球,只要揮舞彈簧,便可以看到彈簧的長度會變長或壓短,所以彈簧的長度與加速度是有關的。
接著第二個物理原理比較難懂,因為是肉眼看不到的電學,想像力發揮不了太多幫助。學過基本電學的讀者可以回想一下,兩片導電的板子,只要不相連,就是一個平板電容器。此電容器的電容值,與兩片板子的距離成反比。意思是說,當兩片板子間的彈簧被壓縮時,電容值會上升,反之下降。將以上兩個物理原理串聯起來,就知道是怎麼回事。微機電做成的晶片內有非常微小的兩片板子,用有彈性的方式固定住,兩端通電變成電容。
一般的電容擁有固定的電容值,這玩意兒則相反,當晶片上有加速度時,加速度會改變電容器的電容值,我們只要測量電容值的改變量,就知道加速度。這種方式可以測量出一個方向的加速度大小,因為我們是生活在三度空間內,所以Wii使用的晶片內是三個互相垂直的電容式測量器,可以測量出三個方向的加速度,包含地球重力在內。雖然Wii可以測出三個方向的加速度,但寫遊戲的人不一定需要使用到這樣多的數值,以Wii所發表的遊戲影片看來,應該是有不同的設計才是。
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