Gerakan magis sebagai tantangan bagi insinyur elektronik

Tongkat sihir itu keren, tetapi jauh lebih keren untuk melakukan sihir hanya dengan gerakan tangan Anda. Untuk memungkinkan hal ini, pada tahun 2014, kami mengambil pengakuan gerakan dan membuat akselerometer pada akselerometer untuk permainan peran. Proyek itu ternyata rumit dan dengan konsekuensi yang luas.



Jadi, game “Ada kerajinan seperti itu” di dunia Andrzej Sapkowski . Sebagian besar karakter adalah remaja dengan bakat seorang tukang sihir yang belajar di Caer Morhen Castle. Mereka harus mengeluarkan monster, memasak elixir, memagari sesuai aturan khusus - dan mempraktikkan gerakan magis. Seseorang meninggal, seseorang berayun ke tukang sihir dewasa.


Tanda Aard dan Yrden dalam permainan komputer di seluruh dunia Andrzej Sapkowski.

Adalah logis untuk meletakkan tangan kiri pemain (di pedang kanan) beberapa perangkat untuk membaca gerakan jari - misalnya, sarung tangan. Solusi paling sederhana adalah dengan menggunakan pengukur regangan di dalamnya. Tetapi pada 2013-2014, pengukur regangan menelan biaya 110 rubel. Jumlah ini, dikalikan dengan lima jari dan 25 perangkat, memberi biaya besar. Sayangnya, produksi seri menengah mengajarkan kami untuk menghitung dengan baik: kami harus menghabiskan tidak lebih dari 2 ribu rubel per sarung tangan, dan tidak mampu menurunkan seperempat dari jumlah ini ke sensor.

Pemilihan komponen dan pembuatan bahasa isyarat

Kami beralih ke accelerometer. Biaya accelerometer cukup realistis 30 rubel. Untuk percobaan pertama, hanya satu sensor yang digunakan, dipasang pada pedang - dan segera menjadi jelas bahwa bekerja dengan gerakan dinamis, seperti yang kita inginkan pada awalnya, tidak mungkin. Bahkan, accelerometer hanya memberikan informasi tentang ada-tidaknya ayunan.

Pekerjaan dengan posisi statis alih-alih dinamika dipilih karena dalam statis kita dapat dengan jelas menggambar garis antara di mana kita membutuhkan posisi dan di mana tidak diperlukan. Dalam dinamika, akselerasi yang terjadi ketika akselerometer berputar bisa berubah menjadi seperti apa pun.

Jadi, menjadi jelas bahwa kita perlu bekerja dengan ketentuan statis. Tapi yang mana? Tangan manusia memiliki lebih dari 20 derajat kebebasan, apakah layak menempelkan accelerometer ke setiap phalanx? Sensor ini membutuhkan biaya, dan jari-jari dari semua panjang dan fleksibilitas ...

Dengan menggunakan accelerometer, dalam bahasa model pesawat, kita hanya dapat menentukan dua jenis gerakan - roll (ayunan kiri dan kanan) dan pitch (naik dan turun dengan kepala). Dan yaw (belok kiri dan kanan) tidak ada lagi di sana, karena gaya gravitasi tetap tidak berubah.


Accelerometer tidak melihat perbedaan antara kedua gerakan ini. Masalah!

Sebagai hasilnya, kami memutuskan untuk meletakkan satu sensor di bagian belakang telapak tangan dan satu di setiap jari, di wilayah phalanx ketiga. Ini memberikan beberapa ruang untuk menciptakan gerakan.

Prototipe pertama tampak seperti papan Discovery dengan sensor yang terhubung. Skrip python yang memproses data (enam sensor tiga tahap - vektor 18 angka sesuai dengan masing-masing posisi sarung tangan), kami tidak akan menunjukkan siapa pun - tidak sesempurna itu, karena 2014 kami belajar banyak.


Prototipe pertama - itu benar-benar merasakan gerakan Vladimir Yashunsky, pengembang utamanya.

Produksi seri dan twist plot yang tidak terduga

Nilai referensi dicatat, dibandingkan dengan data yang diperoleh. Tidak ada masalah tubuh.

Dua bulan sebelum pertandingan, seri telah siap - 25 sensor disolder pada kabel, terpaku pada sarung tangan konstruksi, terhubung ke 25 papan dengan baterai dan LED.


Alur kerja - LED solder.

Setiap akselerometer memakai perekat panas meleleh. Jadi, dia menempati posisi yang sedikit berbeda. Setengah sarung tangan baru dengan dosa setengah setuju untuk merasakan gerakan Vladimir, tetapi hanya dia.




Prototipe dan seri.

Apa yang harus dilakukan Dua bulan sebelum pertandingan, sarung tangan diumumkan, pemain mempelajari gerakan. Secara teoritis, dimungkinkan untuk membuat firmware Anda sendiri untuk setiap sarung tangan. Praktis - Saya tidak benar-benar ingin. Saya juga tidak ingin memperluas rentang gerakan yang diizinkan, jika tidak gerakan akan mulai membingungkan satu sama lain. Saya harus mengatur pengumpulan statistik

Kami mengundang 10 orang (dengan panjang dan fleksibilitas jari yang berbeda) dan meminta setiap orang di setiap tanda untuk membuat semua gerakan. Relawan itu memberi isyarat. Vladimir memastikan bahwa sistem mengenalinya dengan benar, mengonfirmasi bahwa gerakan itu valid dan mencatat nilai dalam folder. Tak perlu dikatakan, nilai rata-rata tidak sangat mirip dengan yang diberikan sendiri oleh Vladimir?
Setelah mengumpulkan statistik, untuk setiap gerakan, ekspektasi dan varian matematika dihitung.

Sarung tangan melalui mata pengguna

Sepuluh gerakan ditemukan. Tetapi satu gerakan yang mengarah ke hasil positif penuh dengan insiden. Sayang mengangkat tangan untuk menyapa seseorang, dan secara tidak sengaja membakar dia.

Diputuskan untuk berangkat dari teks Sapkowski dan memasukkan tiga gerakan di setiap Tanda.
Gerakan pertama adalah gerakan awal dari Tanda, itu unik. Yang kedua adalah mendapatkan kekuatan, gerakan ini satu dan sama. Dan semuanya berakhir dengan gerakan ketiga - eksekutif -. Ada tiga spesies.

Mundur. Manusia dan Elektronik

Ada aturan seperti itu - dalam semua kegagalannya seseorang cenderung menyalahkan orang lain. Dan jika kegagalan tersebut tampaknya terkait dengan elektronik, mereka akan menyalahkan masalah pada elektronik. Bagi kami, ini artinya: jika Anda dapat menginterpretasikan tindakan yang menguntungkan pemain, Anda perlu melakukannya. Tetapi positif palsu menghalangi kebaikan, dan mereka juga tidak akan dimaafkan.

Untuk mengontrol eksekusi Sign yang benar, mereka pertama-tama ingin menulis buffer cincin. Tetapi tidak mungkin membiarkan sejumlah besar kesalahan positif atau, sebaliknya, kegagalan. Karena itu, kami pergi ke arah lain, melalui mesin negara. Jika sarung tangan baru saja dihidupkan, gerakan pertama hanya bisa satu dari lima gerakan awal. Merekalah yang menyebabkan getaran lemah, dan "set kekuatan" yang dibuat pertama diabaikan.

Loyalitas pengguna maksimum dinyatakan sebagai berikut:

Setelah gerakan yang benar pertama, pengguna memiliki 10 detik untuk membuat gerakan yang benar kedua. Di sela-sela itu, dia bisa membuat omong kosong dengan tangannya.

Ini tidak dihitung sebagai kesalahan:


Lihat, pengguna dengan benar memprakarsai Aard (tangan terbuka), beralih untuk mendapatkan kekuatan, tetapi ragu-ragu dan membuat gerakan salah keturunan. Dengan buffering cincin, ini akan mengganggu eksekusi karakter, pengguna akan marah. Mesin negara mengabaikan noda kecil ini. Pengguna mengingat gerakan pemicu yang benar dan sarung tangan terpicu.

Dan di suatu tempat, sarung tangan masih bisa membuang trik kotor.

Mereka ingin mengusir seorang kawan dengan tanda Aard, dan secara tidak sengaja membakar tanda yang sama dengan Ignie?


Antara eksekusi yang benar dari Aard (tangan terbuka) dan Igni (cubit) ada beberapa opsi yang lebih berantakan - 5 akselerometer diarahkan ke atas, dan yang di belakang tangan tidak. Ini penuh dengan kejutan untuk penyihir.



Diputuskan bahwa sarung tangan harus berkomunikasi dengan pengguna, dan itu akan berkomunikasi dengan getaran (kami sering menggunakan getaran, itu memungkinkan kami untuk membuat perangkat tanpa layar buatan manusia, tanpa membuka kedok suara dan cahaya - tetapi masih dapat berkomunikasi dengan pengguna).

Saat melakukan gerakan awal, sarung tangan sedikit bergetar, bergetar lebih kuat pada gerakan kedua. Mereka menjelaskan kepada pengguna: ini karena Anda merasakan segumpal kekuatan mengisi telapak tangan Anda. Tanda yang dieksekusi dengan benar ditunjukkan oleh kilatan warna yang sesuai, semua orang dalam permainan tahu bagaimana harus bereaksi terhadap hal seperti itu.


Semua teknisi game - monster yang bertarung dengan penyihir - tahu bagaimana harus bereaksi terhadap cahaya sarung tangan. Dan saya harus berurusan dengan, misalnya, manticore yang suka melompat-lompat.
Foto Lily Barladyan


Witcher membiarkan makhluk rawa keji itu mendekat, untuk mengusir Aard dengan sebuah tanda.
Foto Lily Barladyan

Sebagian besar keajaiban dengan sarung tangan seharusnya terjadi pada malam hari, tetapi untuk berjaga-jaga, itu menggunakan LED output biasa (lebih terang dari RGB). Selain itu, tidak ada risiko warna membingungkan pada LED output (mereka yang bekerja dengan RGB memperhatikan bahwa dari sudut tertentu jelas bahwa cahaya kuning adalah kombinasi merah dan hijau, dan sebagainya).


Penyihir tidak mendapatkan gerakan. Di bawah pita yang diperkuat, Anda dapat melihat baterai dari ponsel, di atas - vibromotor.
Foto oleh Ekaterina Grigorova

Penyimpangan liris

Baik ketika sistem memiliki satu titik input, setelah itu mulai mengenali sesuatu. Oke Google. Dan apa yang harus dilakukan ketika ada lima poin seperti itu? Pengguna secara teratur merasakan sedikit getaran, kekuatan mendidih di dalamnya.


Penyihir di sarung tangan. Di dada, medali adalah alat elektronik sederhana, indikasi warna ramuan mabuk.
Foto oleh Elena Mavrikidi

Lalu kami sampai di hutan. Beberapa masalah muncul di sana. Pertama, tidak ada yang memakai sarung tangan kulit atas, tidak nyaman di dalamnya. Jadi dalam foto Anda dapat mengamati cyberpunk yang seragam, tetapi apa yang jauh lebih tidak menyenangkan - kabel mati karena ini. Beberapa vibromotors mati, mereka disolder langsung ke TPA. Mungkin masalah utama sarung tangan adalah tahun pembuatannya. Kami masih belum memiliki printer 3D, tidak ada yang dikemas, semuanya disimpan pada perekat panas meleleh.


Penyihir.
Foto oleh Elena Mavrikidi

Namun, permainan berjalan tanpa beting global.

Apa selanjutnya

Kembali ke Moskow, mencuci sarung tangan di mesin cuci (dengan controller dimatikan dan baterai, tentu saja), memulihkan dan menghitung kerugian, kami berpikir tentang modernisasi.
Adalah mungkin untuk menggunakan bukan kabel IDE (tidak dimaksudkan untuk elektronik yang dapat dipakai sama sekali dan digunakan dari kemiskinan yang pahit), tetapi telepon "kabel merah". Dan biarkan dia pergi serut dengan sarung tangan, jadi masalah dengan mencuci tidak akan bangun sama sekali. Dan hubungkan LED IR untuk menggabungkan sarung tangan dengan tag laser. Dan ...

Dan kemudian dijual muncul myoslolet . Kami bermain dengannya dan menyadari bahwa kami tidak akan mengembangkan sarung tangan lebih jauh. Tidak menjanjikan. Membaca sinyal dari otot jauh lebih nyaman daripada sinyal dari jari. (Benar, untuk penggunaan berbasis peran, myoslet tidak cocok karena harganya). Sarung tangan melanjutkan satu pertandingan lagi di Primorye dan terus-menerus berkeliling ke pameran.

Kami percaya bahwa pengalaman itu berguna, meskipun terkadang menyakitkan - itu berguna saat membuat gelang untuk mengenali gerakan yang dinamis, ini adalah proyek baru kami. Mengingat bagaimana kami disiksa dengan sensor yang disolder ke kabel dan didistribusikan di atas kain, gelang itu harganya dua kali disolder ke papan biasa yang dapat diandalkan. Sarung tangan bekerja dalam statika dengan sejumlah besar data awal (18 angka dari 6 sensor), posisi gelang dijelaskan oleh 2 angka (menggunakan algoritma Mahoney, kami mengonversi 9 nilai yang diterima dari sensor).

Namun, ada yang tertarik bereksperimen dengan sarung tangan. Pada 2015, sarung tangan diperlihatkan kepada peserta di sekolah desain, dan beberapa menganggapnya sebagai tantangan. Daniil Velovaty (waktu itu seorang siswa sekolah, sekarang seorang siswa di MIPT) mengumpulkan versinya sendiri. Tidak seperti kami, ia menerapkan transfer data dari perangkat dan mengejutkan pengunjung ke pameran dengan menghidupkan ketel dengan tanda. Bahasa isyarat Daniel juga miliknya sendiri.