钢之管弦乐:玩游戏的小男生、小女生们注意了!!!E3综述

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/18 16:23:16

E3综述:3D和手势输入唱主角,新机型云集的游戏盛典   

    通过检测用户的动作进行操作的游戏控制器也吸引了广泛关注。美国微软将于2010年11月上市“Kinect for Xbox 360”,SCE将于2010年9月上市“PlayStation Move动作控制器”(表2)。两款产品在2009年的E3上均宣布正在开发之中。

  Kinect的价格还没有正式公布(截至2010年6月),预计约为150美元。Move预计为49.99美元(在日本为3980日元,在欧洲为39.99欧元)。

  Kinect的最大特点是,无需使用终端,只利用身体动作和声音即可操作。在E3的会场上公开了使用实机的各种演示(图4)。例如,在赛车游戏中,通过用双手转动方向盘和倾斜身体,即可操作游戏中的汽车。不仅是游戏,各种内容的选择和视频及音乐内容的操作也可利用该功能。例如,说出“Xbox,Play”指令,就会播放处于暂停状态的内容。

  之所以能够实现这种操作,是因为使用了名为“3D深度传感器”的传感器、RGB摄像头(可视光传感器)以及阵列麦克风(图5)。通过采用这些传感器等来测定人类关节部分的动作等,以检测用户的动作(图6)。可同时检测的用户数量取决于动作的速度。通常能检测两人,如果动作迟缓的话可检测4人。

图4:Kinect的主要功能
    利用Kinect后,即使不使用控制器终端,只通过用户的动作即可玩游戏(a,b)。还可进行视频通话,能与通话对象观看同一个视频内容(c)。只利用声音便可操作视频和音乐内容等(d)。


图5:Kinect的构造
    Kinect配备有“3D深度传感器”、摄像头和阵列麦克风(a)。利用内置马达,可上下移动配备摄像头的部分。使用专用的“AUX”端子与新款Xbox 360连接,以收发各种数据及供应电力(b)。


图6:检测关节部分的动作
    显示“3D深度传感器”测定结果的画面。Kinect检测人类的关节部分等。可同时检测的人数取决于用户动作的速度,一般为两个人。

 

利用近红外光测量距离

  Kinect技术的核心是3D深度传感器。该传感器以以色列PrimeSense公司提供的传感器技术的参考设计为基础设计而成。

  该技术通过照射近红外光,然后利用CMOS传感器检测其反射光,并进行演算处理,来测量与对象物体之间的距离。利用专用的SoC进行控制和演算处理等。

  微软没有公开Kinect的详细性能。不过,由于采用了PrimeSense的参考设计,因此一定程度上可以推测出位置检测的分解能和延迟时间等性能。

  在PrimeSense的参考设计“1.08”中,距离2m远时,平面方向(x轴y轴)可获得3mm、进深方向(z轴)可获得1cm的分解能。延迟时间平均为40ms。

  Kinect利用名为“AUX”的专用端子与Xbox 360连接(图5(b))。通过该端子收发数据以及供应驱动Kinect所需的电力。设置专用端子是为了驱动上下(倾斜)移动传感器配备部分的马达等。在PrimeSense的参考设计中,可利用USB 2.0收发数据和供应电力,但驱动倾斜马达等需要比USB 2.0提供的2.5W(5V×500mA)更大的电力。

 

关键在于发光的顶端部分

  另一方面,SCE通过组合棒状控制器Move和PS3用摄像头“Play-Station Eye”实现了手势输入(图7,表3)。用户手持Move在Eye前移动,即可操作游戏注4)。

图7:Move与摄像头一起使用
    通过与“PlayStation Eye”组合使用,仅凭用户的动作即可操作多种游戏。例如,在射箭游戏中,利用宛如真的拿着弓箭一样的手势即可操作(a)。用Eye检测闪着多种颜色光的Move的球状顶端部分,测量与电视之间的距离等(b)。

    注4)还具有像Kinect一样只利用手势输入的选项。不过,“只利用手势操作的方法容易混淆动作,因此为了检测出更加细致的操作,采用了此次的手法”(SCE的吉田)。

  Move内置有3轴加速度传感器、3轴陀螺仪传感器和3轴地磁传感器。在利用这些传感器检测出来的数据之上,再利用Eye检测Move顶端的球状物体,或通过Eye追踪用户的面部影像。利用这些结果等进行演算,以检测用户的动作和姿势。此时,“应用了Inverse Kinematics(逆运动学)”(美国索尼计算机娱乐研发部门专案经理Richard Marks)。开始游戏之前,需要对Move和Eye进行校准(图8)。

图8:利用Move时需要进行校准
    使用Move操作游戏之前,需要根据用户进行校准。本图是开始操作图7(a)的游戏前进行校准的情形。


  利用Move测量用户的平面方向位置(xy座标),以及与电视之间的距离(z座标)。通过检测Move顶端部分的大小,可准确检测出与电视之间的距离。另外,为了更准确地测量距离,进行了两处改进。一是将顶端制成球体状。摄像头拍摄的球体越大,距离越近,球体越小,距离越远。采用球体是因为,其它形状会随角度的不同发生变化,难以准确检测大小。球体的直径为44mm左右。“正好适合摄像头的分辨率”(SCE的Marks)。

  另一项改进是使球体发光。通过发光,在任何环境下均可利用摄像头准确检测顶端部分。例如,在黑暗的房间里也可利用。而在明亮的房间里,如果墙壁和窗帘等“房间里的颜色”与顶端部分的光色相同,就会很难检测。这时,通过随着周围的颜色改变顶端部分的颜色即可检测。另外,仅凭传感器和摄像头的数据无法检测的手指动作,可通过按住Move配备的各种按钮进行检测。

 

致力于提高精度

  在开发中,SCE一直致力于迅速且准确地检测出用户的动作。据该公司介绍,最初预计的2010年春季上市的时间之所以推迟了近半年,是因为验证和修改作业等花费了大量时间。

  不过,该公司没有公开可检测的具体位置精度。“虽然取决于显示器的大小和使用环境等因素,但平面方向(xy方向)的精度约为电视的1dot”(SCE全球工作室总裁吉田修平)。响应速度“与现有PS3用无线控制器(‘DUALSHOCK 3’)相同”(吉田修平)。具体需要平均20ms的延迟时间,以60帧/秒的速度显示影像时相当于1帧多。不过,该响应速度可以改变。实际操作时可根据游戏种类等,调整响应速度。

以一个SPE进行演算

  在Move和Eye中,为检测用户的动作而进行演算处理的是PS3的微处理器“Cell Broadband Engine”。在Cell具备的8内核SPE中,操作Move只使用一个。由此,最多可利用4个Move。包括其他控制器在内,可同时向PS3连接7个控制器。占用的内存量比较小,Move占用2MB,Eye占用1MB。

  Move的演算处理只使用一个SPE即可完成,因此,“理论上,任何一款PS3用游戏均可支持Move”(SCE的吉田)。而实际上要取决于游戏种类和游戏软件厂商的想法,不过经由该公司的网络服务“PlayStation Network(PSN)”进行软件升级等,便可支持Move。例如,计划使CAPCOM已经上市的“生化危机5替代版”通过升级支持Move。

  2011年3月之前上市的Move游戏软件至少会达到20个主题左右(因地区而异)。其中也包括可立体观看的游戏。这些支持立体观看的游戏通过利用Move,“可让玩家进一步沉浸其中”(SCE的吉田)。

■日文原文:3Dとジェスチャー入力に沸く最新機が集うゲームの祭典

 

我已经拜倒在PSP的脚下,实在是太好玩了,这是人类文明的结晶,以后的游戏更逼真,情节更曲折

动起来!