Como funcionam os projetores interativos de chão?

Como funciona a projeção interativa no chão: uma explicação verdadeiramente simples e fácil de entender

Você provavelmente já viu aqueles pisos interativos em shoppings ou parques de diversões onde você pode “brincar” com eles: quando você pisa neles, ondulações se formam na água e os peixes nadam para longe; ou você pode chutar uma bola de futebol virtual com os pés.

Esses efeitos parecem incrivelmente mágicos, fazendo você se perguntar: Como isso é possível? Como o sistema sabe minha localização exata e meus movimentos com tanta precisão?Na verdade, o princípio por trás disso é bastante simples. Todo o sistema consiste em três componentes principais instalados no teto, que trabalham juntos em velocidades extremamente altas para criar os efeitos interativos que vemos.

Parte Um: Revelando o Equipamento: Três Componentes Principais

Dentro de uma caixa discreta montada no teto, está tudo o que é necessário para obter os efeitos interativos.

1. Projetor

Este é o componente mais fácil de entender. Sua função é projetar uma imagem clara e brilhante no chão. Todos os visuais do jogo que vemos, como o reservatório, o campo de futebol e as teclas do piano, são projetados por este dispositivo. Para garantir que a imagem permaneça visível em ambientes bem iluminados, os projetores de chão são normalmente de alta qualidade.

2. Sensor

Este é o núcleo de todo o sistema e a chave para alcançar a “interação”. Sua função principal é monitorar todos os movimentos que ocorrem no chão em tempo real.

Seu princípio de funcionamento pode ser entendido como um “sensor de movimento” extremamente avançado.

• Primeiro, ele emite uma “grade de luz” invisível (normalmente infravermelha) que cobre uniformemente toda a área de projeção.
• Quando ninguém está andando, essa “grade de luz” permanece plana e inalterada.
• Quando seu pé toca o chão, ele interrompe essa “grade de luz”, como jogar uma pedra em água calma. A função do sensor é capturar imediatamente a localização, a forma e o tempo dessa “interrupção” com extrema precisão.

3. Computador

O computador serve como o “cérebro” e o “centro de comando” de todo o sistema. Ele é conectado ao projetor e aos sensores por meio de cabos de dados e é responsável por processar todas as informações e tomar decisões.

• Ele recebe dados de captura de movimento em tempo real dos sensores (por exemplo, “um objeto em forma de pegada apareceu em um ponto específico”).
• Ele calcula imediatamente quais alterações devem ocorrer na imagem com base nas regras predefinidas do programa do jogo (por exemplo, “Regra: Se um objeto pisar no ponto A, gerar um efeito de vórtice de água naquele ponto”).
• Finalmente, ele envia as novas instruções de imagem geradas para o projetor para execução.

Parte Dois: Revelando o Processo: Compreendendo o Processo de Interação em Três Etapas

Agora que entendemos os três componentes principais, vamos dar uma olhada em como eles trabalham juntos para completar uma interação. Todo o processo pode ser simplificado em três etapas principais:

Etapa 1: Sensores “detectam” a ação

Quando você entra na área interativa e seus pés tocam o chão, você interrompeu a “grade de luz” invisível. Os sensores “detectam” imediatamente essa ação e capturam a localização precisa de seus pés na forma de sinais digitais para controle.

Etapa 2: O computador “decide” o que fazer

Os sensores transmitem os sinais de posição capturados para o computador em velocidade vertiginosa. Ao receber os sinais, o computador os combina imediatamente com o programa do jogo.

Por exemplo, se o jogo atual for futebol, as regras do programa do computador afirmam: “Se um movimento de chute for detectado nesta posição, calcule a trajetória da bola de futebol após ser chutada.” O computador conclui esse cálculo em uma fração de segundo.

Etapa 3: O projetor “desenha” a resposta

Depois que o computador conclui o cálculo, ele envia imediatamente a nova imagem — uma animação da bola de futebol voando — para o projetor. O projetor recebe a instrução e projeta essa nova imagem no chão a cada segundo, sem falhar.

Efeito final:
Da sua perspectiva, quando você chuta a bola de futebol virtual com o pé, a bola sobe e é “chutada” para o ar.

Ponto-chave: A velocidade determina a “magia”

Todo o processo de “ver a ação → decidir uma resposta → desenhar a imagem” consiste em três etapas, mas acontece em uma velocidade que está além da imaginação.

Todo esse processo pode ocorrer em um loop de 30 a 60 vezes dentro do participante.

Como isso acontece tão rapidamente, nossos cérebros não conseguem perceber nenhum atraso na velocidade intermediária. Portanto, experimentamos um efeito interativo imediato, fugaz e aparentemente real. Esta é a verdade por trás da “magia”.

Por que esse efeito interativo é tão atraente?

1. A satisfação do feedback instantâneo: Quando o comportamento humano provoca uma resposta do ambiente, a “relação de causa e efeito” traz imensa satisfação.
2. A novidade da surpresa: Desafia nossa noção preconcebida de que “o chão está calmo”, oferecendo a mesma sensação de surpresa.
3. Participação sem barreiras: Nenhuma aprendizagem é necessária; a participação pode ser alcançada por meio dos movimentos físicos mais naturais, permitindo que idosos e crianças pequenas se envolvam facilmente e desfrutem da diversão.

Agora, você deve ter uma compreensão completa de como a projeção interativa no chão funciona.

Não é misterioso. Simplificando, os sensores no teto “detectam” seus movimentos, um computador ‘decide’ o que deve acontecer e um projetor “desenha” a resposta no chão. Tudo isso acontece em velocidades extremamente altas, criando uma experiência interativa notável.