基于FPGA的體感游戲-論文.pdf

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1、2014?3?15?現(xiàn)代電子技術(shù)Mar.201437?6?ModernElectronicsTechniqueVol.37No.647??FPGA????艾兵，張敏，趙元清（哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001）摘要：體感游戲是視覺與本體感覺和動作控制的集合，伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的迅猛發(fā)展，正逐步走入市場。為了達到視覺、運動相結(jié)合的目的，采用加速度傳感器與VGA顯示器相結(jié)合的方法，通過戴有速度手套的手的運動來完成對游戲界面中的滑塊控制，接住隨機下落的方塊而獲得分數(shù)。最后進行了板級測試，實現(xiàn)了開機界面、模式

2、切換、難度調(diào)節(jié)、計分、游戲暫停與重新開始等功能。通過驗證，游戲獲得了較好的互動性、參與感與沉浸感。關(guān)鍵詞：加速度傳感器；FPGA；VGA；體感游戲中圖分類號：TN710?34文獻標識碼：A文章編號：1004?373X（2014）06?0047?04MotionsensinggamebasedonFPGAAIBing，ZHANGMin，ZHAOYuan?qing（HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China）Abstract：Motionsensinggamei

3、sacombinationofvisualsense，proprioceptionandmotioncontrol.Alongwiththerapiddevelopmentofvirtualtechnology，itisgraduallyenteringintothemarket.Inordertoachievethepurposeofvisualsenseandmovement，amethodtocombinetheaccelerationsensorandVGAdisplaywasadopted.The

4、gameinterfaceslideriscontrolledbymovingaglovedhandtocatchthefallingblocksforscores.Itpassedboard?leveltesting.Itsfunctionsofbootinterface，modeswitching，difficultyregulation，scoring，pauseandrestartwererealized.Thebetterinteraction，senseofparticipationandim?

5、mersionofthegamewereobtained.Keywords：accelerationsensor；FPGA；VGA；motionsensinggame[2]高游戲的沉浸感與趣味性，同時保持了對于鍵盤操作0引言的兼容性。計算機游戲領(lǐng)域已經(jīng)到了一個同質(zhì)化相當嚴重的1系統(tǒng)設(shè)計方案時代。機械性的重復(fù)相同的動作致使玩家的興趣越來越低。而現(xiàn)在游戲產(chǎn)業(yè)迎來了一個轉(zhuǎn)折點，開始向交互該系統(tǒng)主要由兩個部分組成，分別是數(shù)據(jù)采集單性、置入感等方向發(fā)展。而良好的沉浸感要求游戲必須元、顯示控制單元。數(shù)據(jù)采集單元主要實現(xiàn)

6、對運動控制[1]信息的采集、數(shù)據(jù)的修正與處理、上傳到顯示控制單元在互動性上有創(chuàng)新。過去，游戲大部分是通過鍵盤與鼠標來完成控制的，但隨著傳感器技術(shù)、微機視覺的進等功能。顯示控制單元主要實現(xiàn)游戲的開始、難度設(shè)步，使得利用自己的行動來對機器發(fā)出指令的愿望得以定、模式切換、顯示等功能。整體框圖如圖1所示。實現(xiàn)。這種人機互動模式以更為自然性、直觀性的運動、語音等摸式代替電腦的鍵盤和鼠標等外設(shè)?，F(xiàn)在已經(jīng)有了很多創(chuàng)新成果，如三維攝像機、傳感器球拍、數(shù)據(jù)手套等。一些公司也推出了各種平臺，如日本任天堂公司的Wii、微軟的Ki

7、nect、華碩的Xtion等。這些設(shè)備一般較為昂貴，本文設(shè)計目的是低成本來完成人機交互，利用FPGA作為主控制器，借助現(xiàn)代家庭較為普及的電腦的顯示器，實現(xiàn)體感游戲的設(shè)計，提圖1系統(tǒng)整體框圖收稿日期：2013?12?2348現(xiàn)代電子技術(shù)2014?37?1.1數(shù)據(jù)采集單元按鍵的信號，根據(jù)兩個單元間的編碼準則產(chǎn)生相應(yīng)的控數(shù)據(jù)采集單元主要包括從控制器、加速度傳感器、制指令，通過串口上傳到顯示控制中心。程序設(shè)計流程LED顯示、按鍵、串口四個硬件部分。各部分的選擇和圖如圖2所示。功能如下：從控制器選用STC89C51單

8、片機，此系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾、低功耗、高性價比的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，并且有LQFP封裝，使得速度手套可以做到小型化。加速度傳感器選用的是ADXL345。它是一款完整的3軸加速度測量系統(tǒng)。既能測量運動或沖擊導(dǎo)致的動態(tài)加速度，也能測量靜止加速度，例如重力加速度，使得器件可作為傾斜傳感器使用。本設(shè)計中利用了其測靜止加速度的功能，得到傾斜角度，從而產(chǎn)生控制指令。采集單元中用了