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使用 wii remote 變成 觸控螢幕 touch panel

網路上面這類文章太多了,比較經典的如下影片:

(影片擷取網路)

Wii 必須在前方放置LED 燈(固定不動),





(照片擷取網路)

搖桿上面的image sensor 拿在手上(移動)

(照片擷取網路)



wii搖桿上面用在觸控螢幕上,利用到他的影像感應元件(image sensor)及傳輸資料的blue tooth.

image sensor:原相(pixart)
blue tooth: Broadcom

image sensor 很神秘,但我猜裡他可能在鏡頭前面放了一片IR PASS Filter,
將可見光檔掉,只讓紅外光進去. 因此就只有一個紅點在走動

senor 感應到光之後,在透過演算法方式,吐出類似滑鼠座標的向量值,

簡單的說是, image input / vector data output.
這樣可以減輕後端host 機器的loading.
這樣好比說, 後端的host 機器,接到一個滑鼠一樣.不會花時間將座標值算出.




如果將wii 搖桿達成投影機的光學式觸控面板方式,
則將wii 的image sensor 整個照到螢光幕(固定不動),


手拿著LED 燈當作筆(移動)


就變成光學式觸控螢幕, (當然還是要做四點定位)


那個作者他是用投影機當例子,
但即是用一般的lcd 顯示器 或是電漿電視 都可以如法炮製


諸如此類的應用,在youtube 太多影片了,只要打上關鍵字 "wii, touch panel, low cost "
就可以查到一大堆的影片.

市場上,真的有將wii變成光學式觸控面板的方法應用在投影機上面

台灣比較有名的是微光科技的筆大師

他們的概念原理就跟wii一樣,
只是他們不用wii遙控器,他們採用的是一個pc cam 的攝影機.



圖上面那台PC camera,就相當於之前wii影片中的那支遙控器,
但他是透過usb 將影像傳到電腦中;而wii是透過blue tooth 傳到機器的host 端

wii和互動式投影機,兩者最大差異是,
此款互動式投影機是將"image 影像" 傳到host;
但wii的遙控器的image sensor 是將 向量座標(vector data) 傳到host.

因此wii在host比較輕鬆,只要接收類似滑鼠的資料就夠了,
但是目前互動式投影機是必須將影像資料透過電腦的cpu去處理成有用的向量座標

可能當你插上互動式投影機的pc cam時候,開啟powerpoint就沒力了..
目前互動式投影機仍有些缺點:
1. 電腦cpu computing power 的問題: (剛剛提到過)
2. 無法解決短焦投影機
3. 攝影機沒有放在投影水平軸正中央的問題 (keystone)


何謂短焦投影機呢?如下圖所示:




當投影機距離投影的屏幕很近的時候,
大概離屏幕距離為50cm.

會產生一個很大的問題,
就是投影機上面的pc cam 大部分採用的是一般的鏡頭,
無法將所有的螢光幕的畫面全部擷取.

假設投影出來的是4:3的螢幕:
如果要投影出,70吋的畫面時候.



換言之,螢幕長度為56吋約為142.24cm.
而投影機必須距離此屏幕50cm距離 (短焦投影機)


由反三角函數可以得知 tan-1 , 需要用水平視角至少110度以上的廣角鏡頭才能解決

但廣角鏡頭會產生一些非線性的distortion 現象


另外待解決的第三點 "攝影機沒有放在投影水平軸正中央的問題"
會產生所謂的keystone的問題.

結合上述兩點,我將他誇張的畫出來




魚眼變形(fish eye distortion )和keystone 兩者結合
會產生若干的組合....