用声波定位实现动作捕捉

受到GPS定位的启发,分析一下用声波定位实现动作捕捉的可能性。

声波的传输速度很慢,每秒钟只有340米,如果要实现10厘米的分辨率,需要0.294毫秒的时间分辨率即可,这在任何电脑上都可以轻松做到,所以,理论上是可行的。

这就简单了,如果要实现每秒钟30次的动作捕捉,可以在天花板上不同的位置放三个声音发生器,每隔33毫秒发出三种不同频率的声音脉冲信号。

接收器可用市场上20元左右的大纽扣形状的拾音器制作,固定在身体的每个关节部位,输出的信号通过有线方式汇集到一起,进入身体中心部位的FPGA芯片。

FPGA芯片实现与声音发生器的时间同步,时间同步后,计算每一路信号的三种频率的脉冲信号相对同步时间的时间差,输出到蓝牙模块,发送到电脑。

电脑通过蓝牙接收时间差后,把它们乘以声速,就得到每个拾音器到三个声音发生器的距离,用简单的三角函数就能算出每个拾音器的位置。

声音同步用不着象GPS那样用原子钟,因为电信号以光速传播,相对于声波来说速度快的多,传输时间可以忽略不计。

用电脑发出同步信号,声音发生器和FPGA接收同步就可以了,或者直接用有线连接,连无线模块都省了。

分析一下这个方案的优缺点:

优点:

1、成本低廉,每套的成本只有几百元。

2、绝对定位,无位置漂移现象。

缺点:容易受到其它声音的干扰,需要安静的环境。

你可能感兴趣的:(kinect,fpga,gps,技术)