文档介绍：基于MEMS加速度传感器的
“超越时空的紫禁城”“角色”控制
摘要:借鉴于任天堂Wii、微软XBOX 360、Sony Playstation3等实时互动性游戏的成功经验,我们基于
ADI的MEMS加速度传感器 Z-RL制作“超越时空的紫禁城”控制器,对“角色”进行实
时操作。以基于ARM7内核的ADuC7026微控制器由无线模块读取绑定于用户身上的加速度传感器中的加
速度信息,经过相关算法处理,还原出用户的动作,建立虚拟动作追踪人体模型,并将其转换成对“角
色”的控制信息,推入等待发送的堆栈中,利用ADuC7026模拟出PS-2协议传送给PC机,达到控制“角
色”的目的。此系统得到的虚拟动作追踪人体模型稍加修改即可广泛应用于各种实时互动游戏、虚拟空
间体验等,具有广阔的市场前景。
关键词: 超越时空的紫禁城 Z-RL ADuC7026
" The Forbidden City Beyond Time and Space" controller
to control the "role" in real-time operation based on MEMS
Abstract: e use microcontroller ADuC7026 based on ARM7 core to read the acceleration information of the
acceleration sensor bound to the user through wireless module. Through the processing of correlation algorithm,
we can reproduce the user's action and create a virtual human model to track body 's action, then convert it into
the controlling information of the "role". Combined with wireless handheld mouse and virtual keyboard 's output
information which is to be sent into the stack, ADuC7026 will simulate an PS-2 agreement to a result, the
"role" can be controlled easily. This human model system tracking virtual action can be widely used in various
real-time interactive games, virtual space experience, etc, which is bound to have great market value.
Keywords: The Forbidden City Beyond Time and Space Z-RL ADuC7026
1 引言
故宫博物院建院83周年的庆典当日,由故宫博物院和IBM联合开发的名为“超越时空的紫
禁城”的3D虚拟世界正式对外启动。虚拟紫禁城对古代建筑、文物和人物进行了高分辨率、
精细的3D建模,可在互联网上再现三维的故宫建筑、文物及人物。用户注册后即可通过鼠标
和键盘对“角色”进行控制,在屏幕中欣赏宫中藏品并观看皇宫里各种生活场景,其展示效果
有很好,但在互动性却有所欠缺,临场感略微不足。而在临场感的制造方面,任天堂的Wii游
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戏手柄,微软的XBOX 360及Sony的PlayStation 3等通过用户身体上的实时互动,达到了很好的
效果。从其销售成绩不难看出:让用户充分参与到互动的产品有很大的市场空间.
图1-1 ADuC7026功能框图
本作品创新性地将人体姿态检测技术与虚拟现实技术相结合,将其应用于虚拟紫禁城系
统,将增强用户与“角色”之间的互动,大大提高临场体验感。采用ADI公司 Z-
RL三轴加速度传感器检测人体运动,A7105实现无线数据传输。将传感器分别在两个脚踝上绑
定,通过无线模块将用户发生行走,立定,转体等动作时产生的加速度信息传输给基于ARM7
内核的微控制器ADuC7026,通过相关算法还原出人体动