Controlador de movimiento

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 a menudo se utilizan 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 a veces juntos 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 juntas en el mismo circuito integrado y se pueden utilizar juntas para proporcionar un seguimiento de seis grados de libertad ( 6DOF ).

Los sensores de imagen se utilizan junto con la visión artificial y se colocan en lugares como dispositivos portátiles o en el entorno para detectar las ubicaciones relativas de otros dispositivos y el entorno, o para detectar los movimientos de alguna o todas las partes del cuerpo de un usuario. Se pueden utilizar en combinación con emisores de luz emparejados que se rastrean directamente cuando son vistos por la cámara, o indirectamente a través de reflejos de luz infrarroja.

Un sensor de campo magnético en un dispositivo se puede utilizar para detectar la dirección del campo magnético de la Tierra o la dirección de una estación base cercana.

Los métodos de detección mecánica que utilizan potenciómetros , sensores de efecto Hall y codificadores incrementales se han utilizado históricamente como base para el seguimiento del 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 de juegos.

Las básculas que utilizan células de carga se han utilizado para detectar cambios de 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 del movimiento, los sensores mecánicos siguen utilizándose mucho 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 incluyen el juego de arcade Sega AM2 Hang-On , que se controlaba mediante un gabinete de arcade de videojuegos que se parecía a una motocicleta, que el jugador movía con su cuerpo. Esto inició la tendencia "Taikan", el uso de gabinetes de arcade hidráulicos controlados por movimiento en muchos juegos de arcade de fines de la década de 1980, dos décadas antes de que los controles de movimiento se volvieran populares en las consolas de videojuegos . ^[1]

El auricular 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 del jugador y la posición de la cabeza. ^[2] Otro ejemplo temprano es el juego arcade de disparos con pistola de luz Police 911 del año 2000 , que usaba tecnología de seguimiento de movimiento para detectar los movimientos del jugador, que se reflejan en el personaje del jugador dentro del juego. ^[3] 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 requerida ]}

El Sega Activator se basó en el arpa de luz inventada por Assaf Gurner. Se lanzó como accesorio opcional para Mega Drive (Genesis) en 1993 y podía leer los movimientos físicos del jugador mediante el seguimiento del movimiento de cuerpo completo. Fue un fracaso comercial debido a su "difícil manejo e inexactitud". ^[4]

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] para que pudiera usarse como dispositivo señalador junto con un acelerómetro para rastrear movimientos en línea recta y la dirección de la gravedad. El accesorio Nunchuk para usar en una segunda mano también incluía un acelerómetro. Una línea posterior de accesorios y controladores actualizados etiquetados con la característica 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, aunque no incluía la retroalimentación háptica (vibración) que se ve en otras consolas modernas citando problemas de interferencia. ^[6] Ambas características se incluyeron en la posterior actualización del controlador DualShock 3 .

Le siguieron varios dispositivos basados ​​en varitas con acelerómetros y sensores giroscópicos, incluidos el ASUS Eee Stick , Sony PlayStation Move (que agregó visión por computadora a través de PlayStation Eye para ayudar en el seguimiento de la posición) y HP Swing. ^[7] Otros sistemas usaban diferentes mecanismos de entrada, como Kinect de Microsoft , que combinaba luz estructurada infrarroja y visión por computadora, y Razer Hydra , que usaba un magnetómetro.

Nintendo y Sony adoptarían el seguimiento de movimiento mediante giroscopios y acelerómetros como una característica de hardware estándar en generaciones sucesivas comenzando con sus consolas portátiles 3DS y PS Vita , las cuales tenían los acelerómetros y giroscopios de tres ejes requeridos. En la octava generación de consolas de videojuegos, Nintendo y Sony incluyeron esos sensores como una característica estándar de sus controladores de juegos de dos manos, el Wii U GamePad y el DualShock 4. Las consolas también tenían soporte para algunos dispositivos en la generación anterior de controladores de movimiento dependiendo de los juegos individuales.

El Steam Controller de Valve fue diseñado exclusivamente para su uso con PC y requería su software Steam. Sus sensores 6DOF se pusieron a disposición de los juegos publicados en Steam y las opciones disponibles para los usuarios permitían el uso de su giroscopio como control del puntero. Sus funciones de seguimiento de movimiento se adaptarían más tarde para Steam Deck .

Una ola de cascos de realidad virtual lanzados en la década de 2010 adoptó formas de controladores de movimiento 6DOF; el HTC Vive se incluyó con controladores tipo varita, ^[8] mientras que los controladores conocidos como Oculus Touch se lanzaron inicialmente como un accesorio opcional para Oculus Rift en diciembre de 2016, ^[9] y se convirtieron en parte de su equipo estándar en julio de 2017. ^{[10] [11]} Ambos controladores se rastrean mediante emisores infrarrojos colocados en el espacio de juego. ^{[9] [8] [12]} Oculus luego cambió a un sistema de seguimiento "de adentro hacia afuera" para Oculus Quest y Rift S , donde los controladores son rastreados por cámaras en el propio casco. ^[12]

La consola híbrida portátil/domótica Nintendo Switch y los controles Joy-Con incluidos cuentan con sensores 6DOF en cada control del par, así como en el cuerpo principal de la consola. El control Pro de Nintendo Switch opcional y los controles Poké Ball Plus también cuentan con sensores 6DOF.

En la novena generación, la Sony PlayStation 5 continúa brindando un seguimiento de movimiento similar para los controladores DualSense incluidos , al tiempo que admite el uso de generaciones anteriores de controladores de movimiento al jugar juegos compatibles con versiones anteriores.

• Mando a distancia Wii ( Wii y Wii U )
• Sixaxis ( PlayStation 3 )
• DualShock 3, 4 y DualSense ( PlayStation 3 , PlayStation 4 y PlayStation 5 )
• PlayStation Move (PlayStation 3, PlayStation 4 y PlayStation 5)
• Mando para Wii U (Wii U)
• Kinect ( Xbox 360 y Xbox One )
• Razer Hydra
• Xavix
• Joy-Con y control Pro de Nintendo Switch ( Nintendo Switch )
• Controlador de Steam
• Cubierta de vapor

• Controlador de movimiento 3D
• Palo de movimiento
• Reconocimiento de gestos
• Captura de movimiento