[практическая триангуляция] дешевое определение положения в пространстве

> Существует ли система определения положения датчика в пространстве комнаты с точностью хотя бы полсантиметра?

wiimote

Можно собрать три пищалки ультразвуком и приёмник. Затем, зная координаты пищалок, решаем СЛАУ и вуаля. Ну, это если есть страсть к кулибинству.

//Для повышения точности, видимо, ещё и погодные датчики прицепить надо.

> wiimote

is the primary controller for Nintendo's Wii console.


Не пойдет. Дорого и не то.

Я имел в виду, взять человека, и нацепить на него сетку из датчиков, или хотя бы на все основные поверхности тела по одной штуке.

Если бы вся система стоила действительно недорого (скажем, тысячи три, как хорошая клавиатура), то можно было бы начать внедрять.

> Можно собрать три пищалки ультразвуком и приёмник.

ультразвук не будет проходить сквозь твердые предметы.

у физиков спрашивал, если воткнуть тупо радиопищалку, то точность будет не та, совсем плохая точность.

день локации на лоре

>в пространстве комнаты

Же. Так что стены я не учитывал. Можно в каждой комнате поставить по три пищалки с разной частотой. А ещё можно не тупо пищать, а кодировать звуком температуру, давление воздуха и номер набора пищалок.

Слушай, я завёлся и готов генерировать идеи.

давай =)

допутим, у нас есть тренажер по каратэ.

человек стоит и бьет воздух, а компьютер просчитывает точность тракетории нанесения ударов, ускорения, итп.

или тайцзи - отрабатывает (опять же на воздухе) толчок рукой с раскрытием.


с ультразвуком всё еще непонятно. Вокруг же всякие мягкие диваны, стены, столы, компьютеры, и прочая фигня,... да хотя бы само тело человека. Она же будет аццке мешать?

Сколько стоит собрать такой датчик/пищалку? )

> у физиков спрашивал, если воткнуть тупо радиопищалку, то точность будет не та, совсем плохая точность.

смотря какие частоты.

> смотря какие частоты.

какие надо?

Плохо спрашивали. Точность будет отличная, только стоить это будет очень дорого (начать хотя бы с того, что вам придется очень точно измерять интервалы времени). С другой стороны можно поступить проще: генерировать на всех излучателях радиоволны переменной частоты (скажем, с длиной волны от 1см до 10см) и восстанавливать положение датчика по интерференционной картине. Математики, правда, очень много...

человек стоит и бьет воздух, а компьютер просчитывает точность тракетории нанесения ударов, ускорения, итп.

Тогда дешево никак не получится: вы не найдете нормальный недорогой АЦП, который будет работать с нужной скоростью (точнее, они есть - это АЦП/ЦАП модули старых и очень дешевых звуковых карт, но такие сейчас найти очень сложно).

> Я имел в виду, взять человека, и нацепить на него сетку из датчиков, или хотя бы на все основные поверхности тела по одной штуке.
Вродеж используют камеру и какой то софт для распознавания
Я так понял это для анимации моделек?

> Математики, правда, очень много...

то есть, к физику надо найти еще и математика. Ох.

Третья тема на схожую тематику?

> Вродеж используют камеру и какой то софт для распознавания

1) нужно чистое оборудованное пространство для съемок. В квартире (по крайней мере у меня) царит бардак, смешались вместе кони, люди, места еле на велосипед нашлось, не то что на съемочную площадку.

2) нужно дорогое оборудование. Хотя бы те самые две камеры. Унылые веб-камеры за 300р, кажется, сюда не подойдут...

3) готовые решения стоят как годовой бюджет исламских экстремистов

к физику надо найти еще и математика.

У вас физик, наверное, неправильный. Физики знают математику так же, как и математики, а иногда и лучше (все-таки, физик без математики никуда).

4) Вроде бы, нужна специальная цветная одежда специально для этого

Короче, всё это громоздко и неудобно.

Там, во-первых, математики будет намного больше, во-вторых, мощность компьютера должна быть куда выше, чем у топового десктопа, а в третьих - камеры реально дорогие (необходимо регистрировать хотя бы два изображения с частотой не менее 100Гц - если хотите иметь точность 0.1с - и обрабатывать все эти изображения «на лету»).

Чёрт его, движения в такой ситуации слишком быстрые могут быть. Можно попробовать со светодиодами и камерами.

А стоить это должно не запредельно, как мне кажется.

> человек стоит и бьет воздух, а компьютер просчитывает точность тракетории нанесения ударов, ускорения, итп.

В сериале Fight Science для этого используют акселерометры + высокоскоростную камеру

> какие надо?

ну хотя-бы сотня-тысяча гигагерц.

usb камеры, только они

>2) нужно дорогое оборудование. Хотя бы те самые две камеры. Унылые веб-камеры за 300р, кажется, сюда не подойдут...

Посмотрите на софт типа cam2pan, делают из камеры замену track ir

Суть такая что вешают диоды на нужные точки, ставят фильтр перед камерой и она видит только эти диоды. А дальше дело техники

стоят как годовой бюджет исламских экстремистов

я исламский экстремист, где посмотреть цены на решения?

> ставят фильтр перед камерой

я исламский экстремист, где посмотреть цены на решения?

Стоимость камеры и требования на компьютер.

Вот что сказал выше по треду: http://www.linux.org.ru/jump-message.jsp?msgid=5234779&cid=5234875

можно ли найти такие камеры __дешево__?

ну, например вот тут готовое решение (с довольно небольшим количеством индикаторов, кстати!) стоит 6 тысяч баксов.

http://www.naturalpoint.com/optitrack/products/motion-capture/

на этом же сайте, отдельно набор маркеров стоит триста баксов:

http://www.naturalpoint.com/optitrack/store/accessories-mocap.html

и камера - не менее шестисот баксов:

http://www.naturalpoint.com/optitrack/products/camera-comparison.html


И это так еще, по-божески. В прошлый раз я где-то находил цены, измеряемые тысячами баксов минимум.

В СВЧ диапазоне радиомодули RC2300/RC2301, работающие в сетях ZigBee/802.15.4. позволяют на площади до 64 х 64 метра определять местоположение не хуже 3 метров (в помещении) с разрешающей способностью 50 см. Точнее, возможно, есть в миллиметровом диапазоне, но мне не попадались.

> с разрешающей способностью 50 см.

непозволительно много для определния положения тела (((

300ГГц - уже 1мм получается, из интерференционной картины можно будет получить точность как минимум в 0.1мм - таких точностей здесь, по-моему, не надо, хватит и сантиметровой длины волны.

можно ли найти такие камеры __дешево__?

Тысячи две-три баксов - самый дешевый вариант.

разрешающей способностью 50 см.

Это в идеальных условиях между двумя модулями, а для триангуляции нужно определять расстояние от одной точки до 3-х как минимум и точек нужна не одна, а сильно больше.

То, что ты хочешь с трудом реализуемо в лабораторных условиях (окружающая среда, костюм, куча датчиков, персонала и датацентр рядом) и совершенно недостижимо в домашних условиях.

Для игр есть существенно более простые схемы, см. например, http://www.virtusphere.com/

> Тысячи две-три баксов - самый дешевый вариант.

если бы не баксов, а рублей - было бы самое то ))))

Кстати, по-моему, самый простой способ - сделать датчики стационарными, а двигать передатчик. Тогда аналоговая схема предварительной обработки + дешевенький АЦП, в принципе, смогут справиться с задачей (в простейшем варианте с непрерывным излучением радиоволн получим дифференциальный датчик перемещения - на основе все той же интерференции; в более сложном - посылая короткие импульсы - без необходимости сверхточных часов получим абсолютный датчик перемещения).

>Если бы вся система стоила действительно недорого (скажем, тысячи три, как хорошая клавиатура), то можно было бы начать внедрять.

Ты прям как Em_Studio, ещё ничего нет, а ты уже готов начинать внедрять

> Для игр есть существенно более простые схемы, см. например, http://www.virtusphere.com/

для тренажеров нужно иметь две вещи: реальное положение тела, и идеальное положение тела. Вычислив разницу можно рекомендовать ученику, что же именно ему нужно сделать для улучшения владения своим телом.

а то, что ты дал, может считывать положение только пистолета, верно?

> 300ГГц - уже 1мм получается, из интерференционной картины можно будет получить точность как минимум в 0.1мм - таких точностей здесь, по-моему, не надо, хватит и сантиметровой длины волны.

для упрощения математики же. суть в том, чтобы использовать системы аналогичные система компьютерного зрения с матричными сенсорами, чувствительными к указанному диапазону.
я видел нечто подобное, работающее на частотах порядка 0.8-1 ТГц. качество картинки там было довольно приемлимое для сабжевых целей.

В моих задачах еще хуже (освещенности низкие) - таких камер пока просто не существует :)

И да, вы не забывайте, что данные надо обработать. Например, вейвлет-преобразование кадра 512х512 точек занимает на сравнительно мощном компьютере, ЕМНИП, ~30мс, если привлекать Фурье, получим уже ~70мс. А вам надо обработать один кадр минимум за 5мс (при условии, что все остальные процессы тоже будут занимать не более 5мс).

То есть таки возможно? Хмм. Надо будет еще покопать физиков. Или потом выцыганить у тебя почту и пообщаться поболее ))

если делать именно тренажер, то тогда движение можно сначала записать, а потом проанализировать. Всё равно, если человека отвлекут поразительно ценным замечанием, что он отклонился от идеальной траектории на полсантиметра или слишком сильно задрал плечо - посередине удара ему такая информация еще не нужна ;)

а вот для игр сложнее, да... Придется какой-то прямо очень-очень-очень быстрый комп иметь =)

Здесь уже больше не физики нужны, а электронщики. Физик вам вряд ли нарисует подходящую схему для предварительной аналоговой обработки сигналов. Я сам, к стыду своему, в радиоэлектронике плоховато соображаю.

>>из интерференционной картины

Как её снимать-то? Приемников нужна куча, да и синхронность их действия не должна превышать период волны. Неправдоподобно.

Все равно такие камеры не подойдут в вашем случае - из-за цены. Хотя, конечно, можно использовать более дешевые варианты, которые сохраняют короткий (кажется, не более 2с) кусок видео в собственную оперативку, а потом передают на компьютер. Они дешевле потоковых раза в 2-3, но все равно выходят тысячи долларов.

> да и синхронность их действия не должна превышать период волны

мне как раз про это что-то страшное лечили. Только я ни одного слова не понял %)

Ещё перемещение тела в виртуальном пространстве. Но в целом ты прав - там специально сделали задачу максимально более простой с целью получить массово доступную технологию.

Приемников хватит и шести (deltaX, deltaY, deltaZ), длину волны делаем не слишком маленькой, а провода как можно более одинаковой длины. Конечно, с миллиметровыми волнами все намного сложнее: и длину проводов придется делать с огромной точностью, и топологию принципиальной схемы долго и кропотливо рассчитывать.

Мда, что-то я протормозил: внутренний сдвиг фаз в регистрирующей аппаратуре является константой, значение которой легко определяется при юстировке, и компенсируется постоянным напряжением на входе трехканального сумматора.

а) высокоскоростная камера наподобие эльфелевской с софтом для распознавания наподобие вудушного или OpenCV. Правда это не 100$, а все 1000$, но всё равно не 6000$ и не надо никаких меток.

б) а лучше две камеры, для стереоизображения.

в) датчики на линиях задержки наподобие тех, что стоят в магазинах. Я ХЗ, сколько к ним будет стоить три антенны напаять, но при массовом производстве дорого быть не должно, вопрос в софте же.

г) Люминисцентные метки. Не очень надёжно, но высокоточно и предельно дёшево. Нужна камера со сфетофильтром строго определённой длины волны, на которой люминисцирует метка.

д) Классические шарики для настольного тенниса, применявшиеся в бородатые 90-е. Неудобно, но тоже предельно дёшево.

>Если бы вся система стоила действительно недорого (скажем, тысячи три, как хорошая клавиатура),

Даже если кулибинствовать - детали обойдутся дороже.