Periféria fejlesztése háromdimenziós alkalmazásokhoz
Az integrált eszközökben koncentrált jelentős számítási teljesítmény lehetővé tette, hogy a kutatóműhelyek, illetőleg ipari vállalatok figyelmüket a felhasználók digitális környezetben való minél természetesebb eligazodása megkönnyítésének szenteljék.
Kétségtelen, hogy az utóbbi évtizedben tapasztalt jelentős érdeklődés a különböző virtuálisvalóság-technológiák iránt is ennek az irányvonalnak tudható be. A fejlődés eredményeképpen rendkívül hasznos koncepciók születtek, ezen téren szándékozik a jelen munkában tárgyalt projekt is a maga hozzájárulását megtenni.
A megvalósítani kívánt elképzelés a felhasználók intuitív, mobil igényeit kívánja megszólítani egy kompakt eszköz kialakításán keresztül, amely három dimenzióban teszi lehetővé orientáció-, ill. pozíciómeghatározás révén a feladat-végrehajtást - mindeközben pedig figyelembe véve az olyan faktorokat, mint a fogyasztás, valósidejűség és megbízhatóság.
E szempontokból kifolyólag nem került sor optikai támogatórendszerek (kamera, marker) alkalmazására, így ugyanis számos fizikai korlátozás alól mentesülhetünk.
Jelen dolgozatban tárgyalt munka a szerző 2017-es, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen prezentált TDK-dolgozatának eredményeit felhasználva fejlesztette tovább a koncepciót, melynek keretein belül - felismerve a prototípus szűk keresztmetszeteit - az eszköz teljes körű újratervezésére került sor, mind szoftveres, mind pedig hardveres szempontból.
A bemutatásra kerülő eszköz egy kilenc szabadsági fokkal rendelkező, MEMS inerciális szenzort alkalmaz, az adatok továbbítása, ill. feldolgozása vezeték nélküli technológiával, valamint PIC típusú mikrokontrollerekkel történik. A számítógépes környezetbe történő beillesztést pedig az USB szabvány ember-gép interfész eszközosztálya (HID Device Class) szolgálja.
Orientációszámítás tekintetében egy kvaternió alapú megoldás, míg pozíciómeghatározást illetőleg rejtett Markov-modell szolgáltatja az algoritmikus hátteret. Utóbbi esetben a gyorsulásmérő mérési adatainak átgondolt feldolgozása szükséges, ugyanis a technológiai háttérből adódó zajjelenségek a pozíció meghatározásában jelentős hibát jelentenek. A potenciális felhasználási területet figyelembe véve azonban tehetünk olyan egyszerűsítéseket, amelyek a rendszer komplexitására ugyan pozitív hatással vannak, azonban a felhasználói élményt jelentősen nem befolyásolják hátrányosan.
Struktúráját tekintve a dolgozatban röviden bemutatásra kerülnek a jelenleg létező megoldások, valamint a koncepció elhelyezésre kerül a vázolt alternatívák között. Továbbá bemutatásra kerül az algoritmikus megoldások elméleti megközelítése, a választott megoldások mellett szóló érvek. Ezen fejezeteket egészítik ki a megvalósítást, ill. az elvégzett méréseket taglaló szakaszok.
szerző
-
Reizinger Patrik
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Szemenyei Márton
Adjunktus, Irányítástechnika és Informatika Tanszék
