En informática , un controlador de movimiento es un tipo de dispositivo de entrada que utiliza acelerómetros , giroscopios , cámaras u otros sensores para rastrear el movimiento .
Los controladores de movimiento se utilizan como controladores de juegos , para realidad virtual y otros fines de simulación, y como dispositivos señaladores para televisores inteligentes y computadoras personales .
Muchas de las tecnologías necesarias para los controladores de movimiento se utilizan a menudo juntas en los teléfonos inteligentes para proporcionar una variedad de funciones, incluso para que las aplicaciones móviles las utilicen como controladores de movimiento.
Los controladores de movimiento han utilizado una variedad de sensores diferentes en diferentes combinaciones para detectar y medir movimientos, a veces como entradas separadas y otras veces juntas para proporcionar una entrada más precisa o más confiable. En los dispositivos modernos la mayoría de los sensores son circuitos integrados especializados . Los siguientes elementos son ejemplos de métodos actuales e históricos de seguimiento del movimiento.
Las unidades de medición inercial (IMU) se utilizan para detectar la tasa de cambio de rotación mediante giroscopios y el cambio de velocidad mediante acelerómetros. A menudo se encuentran juntos en el mismo circuito integrado y se pueden utilizar juntos para proporcionar un seguimiento de seis grados de libertad ( 6DOF ).
Los sensores de imagen se utilizan junto con la visión por computadora y se colocan en ubicaciones como dispositivos portátiles o usados o en el entorno para detectar las ubicaciones relativas de otros dispositivos y el entorno, o para detectar los movimientos de cualquiera o todas las partes del cuerpo de un usuario. cuerpo. Se pueden utilizar en combinación con emisores de luz emparejados que se rastrean directamente cuando los ve la cámara o indirectamente a través de reflejos de luz infrarroja.
Se puede utilizar un sensor de campo magnético en un dispositivo para detectar la dirección del campo magnético terrestre o la dirección a una estación base cercana.
Históricamente , los métodos de detección mecánica que utilizan potenciómetros , sensores de efecto Hall y codificadores incrementales se han utilizado como base para el seguimiento de movimiento, pero desde entonces han sido reemplazados en su mayoría para ese propósito por MEMS y otros tipos de tecnologías de circuitos integrados. Estos sensores se utilizan para rastrear conexiones mecánicas entre un elemento de control y un objeto estático como una máquina recreativa.
Se han utilizado básculas que utilizan células de carga para detectar cambios en el equilibrio y otros movimientos corporales a través de cambios en la distribución del peso y fluctuaciones momentáneas en el peso medido.
Sin relación con su uso en el seguimiento de movimiento, los sensores mecánicos siguen teniendo mucho uso en joysticks y otros controles que se encuentran en controladores de movimiento y otros dispositivos de entrada.
La triangulación ultrasónica y los interruptores de mercurio se vieron en periféricos opcionales para consolas de videojuegos domésticas en la década de 1980.
Los primeros usos de los controladores de movimiento incluyeron el juego de arcade Hang-On de Sega AM2 , que se controlaba mediante una máquina recreativa de videojuego que se asemejaba a una motocicleta, que el jugador movía con su cuerpo. Esto inició la tendencia "Taikan", el uso de gabinetes arcade hidráulicos controlados por movimiento en muchos juegos arcade de finales de la década de 1980, dos décadas antes de que los controles de movimiento se hicieran populares en las consolas de videojuegos . [1]
El Sega Activator se basó en el Light Harp inventado por Assaf Gurner. Fue lanzado como accesorio opcional para Mega Drive (Genesis) en 1993 y podía leer los movimientos físicos del jugador mediante el seguimiento del movimiento de todo el cuerpo. Fue un fracaso comercial debido a su "difícil manejo e inexactitud". [2]
El casco Sega VR fue uno de los primeros dispositivos de realidad virtual inéditos con seguimiento de movimiento incorporado, anunciado por primera vez en 1991. Sus sensores rastreaban el movimiento y la posición de la cabeza del jugador. [3] Otro ejemplo temprano es el juego arcade de disparos con pistola ligera Police 911 , que utilizaba tecnología de seguimiento de movimiento para detectar los movimientos del jugador, que son reflejados por el personaje del jugador dentro del juego. [4] El Atari Mindlink fue uno de los primeros controladores de movimiento propuestos para el Atari 2600 , que medía el movimiento de las cejas del usuario con una diadema ajustada. [ cita necesaria ]
Los controladores de movimiento se distribuyeron más ampliamente con la séptima generación de consolas de videojuegos . El control remoto Wii de la consola Nintendo Wii usaba un sensor de imagen [5] por lo que podía usarse como dispositivo señalador junto con un acelerómetro para rastrear movimientos en línea recta y la dirección de la gravedad. El accesorio Nunchuk para uso en segundero también incluía un acelerómetro. Una línea posterior de accesorios y controladores actualizados etiquetados con la función Motion Plus agregaron sensores giroscópicos para rastrear los tres ejes de rotación independientemente de si el controlador tenía línea de visión hacia la barra de sensores.
La PlayStation 3 se lanzó con el controlador Sixaxis incluido, que presentaba seguimiento de movimiento con acelerómetro de tres ejes y un giroscopio de un eje, sin incluir la retroalimentación háptica (vibración) que se ve en otras consolas modernas, citando problemas de interferencia. [6] Ambas funciones se incluyeron en la actualización posterior del controlador DualShock 3 .
Siguieron varios dispositivos basados en varita con acelerómetro y sensores giroscópicos, incluido el ASUS Eee Stick , Sony PlayStation Move (que agrega visión por computadora a través de PlayStation Eye para ayudar en el seguimiento de la posición) y HP Swing. [7] Otros sistemas utilizaron diferentes mecanismos de entrada, como el Kinect de Microsoft , que combinaba luz estructurada infrarroja y visión por computadora, y el Razer Hydra , que usaba un magnetómetro.
Nintendo y Sony adoptarían el seguimiento de movimiento mediante giroscopios y acelerómetros como característica de hardware estándar en generaciones sucesivas, comenzando con sus consolas portátiles, la 3DS y la PS Vita , las cuales tenían los acelerómetros y giroscopios de tres ejes necesarios. En la octava generación de consolas de videojuegos, Nintendo y Sony incluyeron esos sensores como característica estándar en sus controladores de juegos de dos manos, el Wii U GamePad y el DualShock 4 . Las consolas también eran compatibles con algunos dispositivos de la generación anterior de controladores de movimiento dependiendo de los juegos individuales.
El Steam Controller de Valve fue diseñado únicamente para su uso con PC y requería su software Steam. Sus sensores 6DOF estuvieron disponibles para su uso en juegos publicados en Steam , y las opciones disponibles para los usuarios permitieron el uso de su giroscopio como control de puntero. Sus funciones de seguimiento de movimiento se adaptarían más tarde para Steam Deck .
La consola híbrida doméstica/portátil Nintendo Switch y sus controladores Joy-Con incluidos cuentan con sensores 6DOF en cada controlador del par, así como en el cuerpo principal de la consola. Los controladores opcionales Nintendo Switch Pro y Poké Ball Plus también cuentan con sensores 6DOF.
En la novena generación, Sony PlayStation 5 continúa brindando seguimiento de movimiento similar para los controladores DualSense incluidos , al tiempo que admite el uso de generaciones anteriores de controladores de movimiento cuando se juegan juegos compatibles con versiones anteriores.