陀螺儀又叫角速度傳感器,是不同于加速度計(G-sensor)的,他的測量物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時的轉(zhuǎn)動角速度。螺旋儀是一種用來傳感與維持方向的裝置,基于角動量守恒的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。 陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),由于轉(zhuǎn)子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
在智能手機中,陀螺儀是測量物體旋轉(zhuǎn)時的角速度,經(jīng)手機中的處理器對角速度積分后就得到了手機在某一段時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度。其實手機里的重力傳感器就可以獲得手機的相對水平面的轉(zhuǎn)角,但你可以試試,讓手機繞垂直與地面的軸旋轉(zhuǎn),相比之下,有陀螺儀的則能感應到這個旋轉(zhuǎn),而只有重力傳感器的就不行。通俗的講,以前的手機只能感應相對水平面的轉(zhuǎn)角,而陀螺儀可以感應任何方向的轉(zhuǎn)角。
在智能手機中,陀螺儀是一種傳感器,它主要是用來用來檢測手機姿態(tài)的,我們玩體感游戲少不了它,一些手機拍照時候的防抖也要用到它;另外手機導航有時候也會需要用到它,可以實現(xiàn)更好的定位。
最早的陀螺儀都是機械式的,體積比較大,里面真有高速旋轉(zhuǎn)的陀螺,而機械的東西對加工精度有很高的要求,還怕震動,因此機械陀螺儀為基礎(chǔ)的導航系統(tǒng)精度一直都不太高。
在如今智能手機中的,陀螺儀傳感器已經(jīng)進化成一塊小小的芯片了,它屬于一種傳感器,是加速度傳感器的升級版。加速度傳感器能監(jiān)測和感應某一軸向的線性動作,而陀螺儀能檢測和感應3D空間的線性和動作。從而能夠辨認方向,確定姿態(tài),計算角速度。
對于手游而言,陀螺儀影響最大的非體感游戲莫屬了,尤其是賽車、飛機或者體育類游戲,通過調(diào)整手機姿勢便可以實現(xiàn)對游戲角色的精準控制,手機上下左右的擺動,鏡頭視角也會在3D空間里上下翻飛,帶來了不錯的代入感和沉浸感。
而沒有陀螺儀的機型,只能感受到水平方向的轉(zhuǎn)角,感受不到任意方向上的轉(zhuǎn)角。所以說,幾乎所有的需要感知三維空間變化的游戲,都需要用到陀螺儀。
除此之外,手機上的陀螺儀還對拍照有著至關(guān)重要的影響。拍照時,最忌諱手抖,很容易弱化成像質(zhì)量,但有了陀螺儀的參與后,就能夠檢測出手機拍照時的運動傾向,并將手抖產(chǎn)生的偏差反饋給圖像處理器,這個時候通過一些拍照算法,手機便可以對拍攝時產(chǎn)生的抖動幅度進行補償,從而讓所拍攝的畫面效果更好,更清晰。
目前其在手機上的具體運用有如下幾方面:
一、控制手機完成指令動作,如前后傾 斜實現(xiàn)屏幕的上線滾動,左右傾斜完成電子書的翻頁操作等具體功能。
二、轉(zhuǎn)動或者晃動手機實現(xiàn)具體的指令,如搖一搖自動對齊桌面圖標等功能。
三、調(diào)教手機照相,裝有陀螺儀的手機能和手機的圖像處理引擎相配合實現(xiàn)更穩(wěn)定更清晰的畫質(zhì)輸出,也就是我們常說的“電子防抖”。
四、慣性制導,這可不是導彈的慣性制導,而是手機的慣性制導,在手機搜索不到導航信號或者信號不佳時手機會默認開啟這項功能,通過陀螺儀來測量直線以及偏轉(zhuǎn)的角度等重要信息。
五、游戲控制,一些游戲需要用手勢進行控制,這就是體感游戲的簡化版本,我們經(jīng)常玩的競速類游戲一般都支持體感操作,而且體驗很好。
六、運動記錄,現(xiàn)今手機多數(shù)支持計步器功能,一些還支持運動軌跡的記錄這些都和陀螺儀密不可分。
除了在游戲、拍照、導航上有著重要作用外,陀螺儀還著重提升了用戶用機體驗。舉個例子,很多手機桌面系統(tǒng)支持搖一搖補齊桌面,這就是對陀螺儀的一種靈活應用;很多小伙伴經(jīng)常用到的一些運動軟件,其中的計步功能、軌跡顯示也和陀螺儀有著密切關(guān)系;此外,用手機看VR全景視頻也是必須要用到陀螺儀的。