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Wii Remote工作原理介绍

Wii Remote工作原理介绍

  作者: DeLaJSR ,来源:《电子游戏软件》

  相对Wii本体的性能参数,任天堂对于Wii的主控制器Wii-Remote(以下简称为Wiimote或控制器)的宣传可谓不遗余力。外观上Wiimote并不是基于传统的手柄造型设计,而是采用了类似单手握遥控器的设计,长148 mm,宽36.2 mm,厚30.8 mm.Wiimote并不通过连接线与主机连接,而是通过蓝牙协议与主机无线连接,主机可以同时使用4个Wiimote.Wiimote采用了左右对称的设计,因此无论用哪只手使用Wiimote都不会有不适的感觉。

  Wiimote的设计从在游戏开发者大会公布到06年E3展也发生了一些变化,首先控制器的长度增加,接近中心的位置增加了一个扬声器,B键做的更类似与扳机,而沿用多年的Start和Select键被改成了“+”加号键和“-”减号键。“a”,“b”键也分别被“1”键和“2”键所替代,手柄代号指示灯上的提示也从1234改成了GC风格的“?”“??”,“???”和“????”,另外控制器接口和部分按钮图案的设计也做了一定的改变。

  根据目前的设计,Wiimote上的按键有:

  十字键,A键,B键(扳机),1键,2键等操作键和“+”键,“-”键,“Home”键,“SYNC”(同步)键(在电池仓下面)等功能键。

  作为无线控制器无法从主机获取电源,所以Wiimote需要电池来维持工作。根据资料,采用两节AA碱性电池时,只使用动作感应系统时Wiimote可以工作60小时,而同时使用瞄准功能的情况下则可以工作30小时。

  Wiimote还内置了容量为6KB的“非易失性存储器”(断电内容不消失),用于保存和传输Mii(Wii内置的功能,玩家可以自定义自己的脸谱和形象)的数据,其中的4000字节也可以保存单个游戏的操作等设定。不过只能同时保存一个游戏的设定,因此更换游戏时设定将自动被覆盖。

  尽管在E3等展会上,任天堂曾经展出过蓝色,黑色的Wiimote,但Wii(包括Wiimote)首发时将只有白色的版本,而其他颜色的Wii和控制器将会陆续发售。

  以下将介绍Wiimote的功能,首先介绍的是动作感应和瞄准功能,Wiimote中的感应器可以使主机检测到控制器在XYZ三个方向轴上的动作变化,另外Wiimote控制器上还有一个光学感应器,组合Senser Bar(以下简称为感应器)使Wiimote具有了瞄准的功能。感应器长约20cm,每端有四个红外LED(发光二极管)用于校准Wiimote,感应器使用时需要平行放在显示设备上面或者前面并保持与游戏者正对,使用最大有效距离是5米,相信对于大多数玩家来说这个距离不会成为限制。通过这些设计和设备,Wii可以精确检测到控制器的在屏幕上指向和它在三个轴上的移动,加速和倾斜。尽管Wiimote控制器的瞄准设计类似于光枪,但是与传统光枪只能在阴极显像管电视上使用不同,Wiimote可以在各种电视甚至投影仪上工作。

  除了动作感应和瞄准,Wiimote还具有震动功能,另外Wiimote上还有一个扬声器,可以用来在玩家射击和挥剑等操作时发出相应的声效。

  结合上述的这些功能,操作Wiimote可以让玩家亲身获得类似于挥剑,钓鱼,射击等崭新的游戏体验。作为主机标准配件之一的Wiimote也可以单独购买,在日本和美国的零售价为3800日元和39.99美元,折合人民币约260元和320元。

  Wiimote虽然功能强大,但是单手操作等设计注定了存在一定局限性,因此在其底部设计有一个扩展接口,通过这个接口可以连接很多附件来扩展Wiimote的功能。Nunchuk(以下简称为双截棍)是任天堂首个发布的Wiimote附件,也是Wii主机标准配件之一。尺寸方面双截棍约长113mm,宽38.2mm,厚37.5mm.双截棍的结构相对简单的多,只有一个类比摇杆和两个按键,其中靠下方类似扳机的是Z键,另一个键是C键。同时使用双截棍和Wiimote也是几乎所有Wii游戏的标准操作方式。

  与Wiimote类似,双截棍也内置了动作感应功能,但是与前者不同的是,后者只有三个空间轴上位移感应功能,并没有倾斜等判定。可能有玩家会问,有没有倾斜有什么区别和影响么?这里有必要讲一下相关原理(并非具体的实现方法,只是为了方便玩家理解而建立的模型):

  假设在3D空间中有一个点,如果我们移动这个点,它在空间XYZ轴上的坐标值会有变化,但是无论我们如何向哪个方向转动或者倾斜这个点,它的坐标值都不会改变,因为点其实没有体积,更不存在“转动”或“倾斜”这种概念。

  改变条件假设空间中有两个距离固定的点,为了方便理解连接两点视其为一条线段,大多数情况下我们移动或者倾斜这条线段时,两个点中至少有一个点的坐标值会发生改变。但如果我们以这条线段本身为轴的话,转动这条线段的话(形象的说就像转动摩托车把),线段的两个端点(甚至所有点)的坐标值都不会改变。

  但如果空间中存在的是不在一条直线但相对位置固定的三个点,连接三点产生一个三角形,无论我们如何移动转动这个三角形,都不可能存在所有三个点坐标值都不改变的情况。

  如果我们将所谓的“点”放入游戏控制器中作为动作感应的参考点,控制器的位置变化就可以被检测出来,但可见除了采用“三角形”的方式,用“点”和用“线段”这两种方式都是存在一定的局限性的,而双截棍正是属于用“点”的这种方式。相对来说Wiimote和PS3手柄就先进一些,均采用了“三角形”这种方式。所以尽管双截棍有动作感应功能,但没有倾斜判定造成用其控制游戏人物的向前移动等想法是不可行的(除非举着双截棍向前跑)。

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