技術領域

本發明涉及模擬器技術領域，特別是涉及一種模擬器三軸陀螺儀感應數據獲取方法及裝置。

背景技術

模擬器(emulator)也稱仿真器(simulator)，是指通過軟件方式模擬硬件設備的功能和操作系統，建立起具有完整硬件功能的、運行在一個隔離環境中的虛擬系統。模擬器的形式多種多樣，常見的模擬器多是基于PC機的，例如在PC機中模擬各種游戲機、便攜設備，甚至在PC機中模擬另外一臺或多臺PC機。模擬器的主要作用，一方面是使得在某種平臺上能夠運行其他平臺上的軟件，例如在PC機上玩游戲機中的游戲；另一方面是用軟件模擬的方式，提供用于測試設備的環境，以便于數據搜集，bug定位等等。

對于游戲機、手機等設備的模擬器而言，一個重要的功能就是實現操作方式的模擬，常見的方式是把游戲機搖桿、按鍵、手機按鍵等映射到PC機上的鍵盤、鼠標等操作設備，然而隨著技術的發展，現在各種設備上的輸入方式已經不僅僅限于簡單的按鍵操作，例如智能手機、平板電腦上的觸屏操作、軌跡球操作、感應操作等等都已經逐漸成為主流的操作方式。

目前，觸屏操作和軌跡球操作已經可以用鍵盤或鼠標的方式模擬實現，但是，對于感應操作而言，需要依賴設備中內置的感應器硬件設備(例如重力感應器、磁力感應器、姿態感應器、三軸陀螺儀等等)來實現，在現有的模擬器軟件中，還無法實現對各類感應操作方式的模擬。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種模擬器三軸陀螺儀感應數據獲取方法及裝置，以實現在模擬器軟件中對三軸陀螺儀感應操作方式的模擬，技術方案如下：

一種模擬器三軸陀螺儀感應數據獲取方法，包括：

獲取模擬設備從第一姿態到第二姿態的姿態變化信息，所述姿態變化信息包括：在模擬設備自身坐標系下，第一姿態相對于基準姿態的三軸旋轉角度α’、β’、γ’，第二姿態相對于基準姿態的三軸旋轉角度α”、β”、γ”，以及從第一姿態變化到第二姿態的時間間隔Δt；

根據α’、β’、γ’、α”、β”、γ”計算得到模擬設備第二姿態相對于第一姿態的坐標變換矩陣；

利用模擬設備自身坐標系下，第二姿態相對于第一姿態的三軸旋轉角度Δα、Δβ、Δγ表示所述坐標變換矩陣并構成方程組，求解得到Δα、Δβ、Δγ，進一步利用Δα、Δβ、Δγ和Δt計算得到三軸陀螺儀感應數據；

將三軸陀螺儀感應數據發送至模擬器的模擬設備操作系統模塊。

根據本發明的一種實施方式，所述模擬設備自身坐標系為：

X軸從設備左側面指向右側面、Y軸從設備下側面指向上側面、Z軸從設備的背面指向正面。

根據本發明的一種實施方式，所述α、β、γ分別為：

設備圍繞X、Y、Z軸逆時針方向旋轉的角度。

根據本發明的一種實施方式，所述根據α’、β’、γ’、α”、β”、γ”計算得到模擬設備第二姿態相對于第一姿態的坐標變換矩陣，包括：

根據α’、β’、γ’計算得到模擬設備第一姿態相對于基準姿態的坐標變換矩陣R₁；

根據α”、β”、γ”計算得到模擬設備第二姿態相對于基準姿態的坐標變換矩陣R₂；

計算模擬設備第二姿態相對于第一姿態的坐標變換矩陣

一種模擬器三軸陀螺儀感應數據獲取裝置，包括：

姿態信息獲取單元，用于獲取模擬設備從第一姿態到第二姿態的姿態變化信息，所述姿態變化信息包括：在模擬設備自身坐標系下，第一姿態相對于基準姿態的三軸旋轉角度α’、β’、γ’，第二姿態相對于基準姿態的三軸旋轉角度α”、β”、γ”，以及從第一姿態變化到第二姿態的時間間隔Δt；

變換矩陣計算單元，用于根據α’、β’、γ’、α”、β”、γ”計算得到模擬設備第二姿態相對于第一姿態的坐標變換矩陣；

感應數據計算單元，用于利用模擬設備自身坐標系下，第二姿態相對于第一姿態的三軸旋轉角度Δα、Δβ、Δγ表示所述坐標變換矩陣并構成方程組，求解得到Δα、Δβ、Δγ，進一步利用Δα、Δβ、Δγ和Δt計算得到三軸陀螺儀感應數據；

感應數據發送單元，用于將三軸陀螺儀感應數據發送至模擬器的模擬設備操作系統模塊。

根據本發明的一種實施方式，所述模擬設備自身坐標系為：

X軸從設備左側面指向右側面、Y軸從設備下側面指向上側面、Z軸從設備的背面指向正面。

根據本發明的一種實施方式，所述α、β、γ分別為：

設備圍繞X、Y、Z軸逆時針方向旋轉的角度。