L’évolution des pads #22 – Le suivi de mouvement par accéléromètre et triangulation infrarougeCapsule Technique


L’évolution des pads #22 : LE SUIVI DE MOUVEMENT PAR ACCÉLEROMETRE ET MODULATION INFRAROUGE
On poursuit notre série sur l’évolution des Pads avec une fonctionnalité bien plus facile à appréhender qu’à nommer : le suivi de mouvement par accéléromètre et triangulation infrarouge.
Si vous suivez assidûment notre série sur l’évolution des pads, vous devez commencer à vous dire que les choses se corsent. Les boutons, les sticks, la croix directionnelle… tout ça c’était le mode facile. À partir de maintenant, on va rentrer dans le dur avec des concepts un peu plus barbares, mais non moins intéressants, à commencer par ce qu’on appelle le suivi de mouvement par accéléromètre et triangulation infrarouge. Si l’intitulé peut faire peur à première vue, vous aller vite comprendre que ce système est bien plus facile à cerner qu’à nommer.
LE SUIVI DE MOUVEMENT PAR ACCÉLEROMETRE, KESAKO ?
Pour ne pas vous perdre, on va tâcher de dire les choses clairement. En français dans le texte, ce qu’on appelle le suivi de mouvement par accéléromètre, c’est simplement la technologie qui permet de retranscrire la force de nos mouvements à l’écran. Un phénomène intrinsèquement lié à une autre évolution majeure de nos manettes, celle de la détection de mouvements et des contrôles basés sur les gestes.
Forcément, quand on parle de motion capture dans le jeu vidéo, on pense immédiatement à la Wii et sa Wiimote. Une manette donc qui détecte nos mouvements non pas grâce à un gyroscope, mais bien d’un accéléromètre. Contrairement à la gyroscopie qui va permettre de capter l’orientation d’un objet, l’accéléromètre va quant à lui calculer les accélérations que reçoit l’objet, comprenez par là, sa vitesse de déplacement au travers l’écran. Pour y parvenir, l’accéléromètre de la Wii capte les accélérations sur trois axes (les bien connus X, Y et Z), ce qui lui permet de capter tous les mouvements.
En pratique selon dans quel sens est penchée la wiimote, par souci de gravité, il y aura plus ou moins de force sur les axes X, Y et Z. Et c’est justement la répartition de forces sur les différents axes qui vont permettre l’orientation de l’accéléromètre sans gyroscope. Il faut noter tout de même que la précision est tout de même moins fiable que celle d’un vrai gyroscope. Et c’est sans doute pour cette raison que Nintendo a finalement choisi d’intégrer une vraie technologie gyroscopique dans son Wii Motion Plus, rendant ainsi les mouvements de la Wiimote plus précis.
D’un point de vue plus technique, comment ça marche ? Et bien en fait, notre accéléromètre fonctionne grâce à un champ électrique, une lamelle de silicone et deux condensateurs. De ce fait, lorsque la lamelle de silicone reçoit une force par l’intermédiaire d’un de nos mouvements sur la Wiimote, elle modifie le champ électrique. Ce dernier sera ensuite analysé par un processeur qui enverra la commande à l’écran via le pointeur de la Wiimote. C’est celui-là même qui utilise la fameuse fonction de modulation infrarouge.
LA MODULATION INFRAROUGE, COMMENT ÇA MARCHE ?
Grâce à une caméra infra-rouge intégrée sur le devant de la Wiimote, il nous est effectivement possible d’utiliser la Wiimote comme une souris d’ordinateur dans les airs. Matérialisé sur la Wii par ce fameux icône de main virtuelle, le pointeur va ainsi nous permettre d’interagir directement avec des éléments présents à l’écran, qu’il s’agisse de saisir un objet ou un personnage en jeu, ou simplement faire défiler des menus.
Pour comprendre le fonctionnement de ce système infrarouge de la Wiimote, reprenons les propos d’un article de l’Institut d’électronique et d’informatique Gaspard-Monge « Elle (la caméra infrarouge de la Wiimote) va repérer dans son champs de vision les différentes sources infra-rouges. Le processeur du module de la caméra va ensuite analyser ces points et le placer sur un plan de résolution 1024*768 pixels. Elle va pouvoir suivre 4 sources infra-rouges en même temps ce qui est plus que nécessaire. Et ce sont ces coordonnées que la wiimote va transmettre ».
Ce qu’il faut comprendre que la fonctionnalité de pointage n’est pas implantée directement dans la Wiimote contrairement à la détection de mouvements. A vrai dire, la télécommande ne fait que transmettre les coordonnées des sources lumineuses qu’elle voit. La source infrarouge de la Wii, c’est tout simplement la célèbre sensor bar, placée généralement sur le haut de l’écran. Cette barre se branche à la console, mais ne lui transmet donc aucune information. Elle se compose de deux sources infra-rouges, chacune composée de cinq diodes infra-rouges grâces auxquelles la Wii va pouvoir repérer la Wiimote.
Une fois que la Wiimote aura capté les sources lumineuses de la sensor bar, elle va coupler leurs coordonnées avec celles de l’accéléromètre. Dans la mesure où la barre infrarouge est positionnée à l’horizontale, elle connaîtra donc la position exacte de la Wiimote dans l’espace. Ainsi, si on penche la télécommande Wii vers le bas, les points vont se déplacer vers le haut et vice-versa. De même, si la Wiimote se rapproche, les points lumineux vont grossir et se rapprocher et inversement si elle s’éloigne. De la même façon, si la Wiimote tourne, les deux points vont tourner aussi et le mouvement suivra logiquement à l’écran. CQFD, même si avouons-le, jouer à la Wiimote reste tout de même bien plus intuitif que d’expliquer son fonctionnement !